CC BY
41
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2019 - V. 26, № 3 - P. 18-22
УДК: 616.314-002-084:615.454.1 DOI: 10.24411/1609-2163-2019-16415
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПРОФИЛАКТИКИ КАРИЕСА ЗУБОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОЛИМЕРНОЙ ЗУБНОЙ ПАСТЫ, МОДИФИЦИРОВАННОЙ МАГНИТНЫМ ПОЛЕМ
Н.С. МОИСЕЕВА
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Воронежский государственный медицинский университет имени Н.Н. Бурденко» Министерства здравоохранения Российской Федерации, ул. Студенческая, д. 10, Воронеж, 394036, Россия, e-mail: natazarova@yandex.ru
Аннотация. Наиболее важные вопросы современной стоматологии охватывают не только раннюю диагностику, но и профилактику кариеса зубов, в том числе основанную на использовании различных гигиенических продуктов и терапевтических средств. Обычно процессы реминерализции и деминерализации в полости рта находятся в динамическом состоянии, однако при наличии кариесогенных факторов баланс смещается в сторону деминерализации. В случае начального кариеса реминерализация эмали возможна только в определенной степени, а именно, до обратимой степени кариозного поражения. В связи с этим появилась идея о структурных изменениях расходных материалов на полимерной основе, включая зубные пасты, которые будут способствовать минеральному насыщению эмали. Целью исследования явилось повышение эффективности профилактики кариеса на основе активизации метаболических процессов в твердых тканях зубов с использованием лечебно-профилактической зубной пасты, обработанной магнитным полем. В результате экспериментальной части исследования были обнаружены некоторые изменения в полимерной зубной пасте под воздействием магнитного поля, включая микроструктурную модификацию зубной пасты, подтвержденную результатами просвечивающей электронной микроскопии. Результаты клинических исследований позволили оценить эффективность применения полимерной зубной пасты, обработанной магнитным полем в плане повышения эмалевой резистентности и благотворного влияния в отношении ликвидации кариесогенности зубного налета. Полученные результаты способствуют дальнейшему изучению закономерностей изменения физико-механических свойств лечебно-профилактических средств под воздействием магнитного поля в отношении повышения эффективности профилактики кариеса.
Ключевые слова: персонифицированная профилактика кариеса зубов, полимерная зубная паста, магнитное поле, просвечивающая электронная микроскопия, ТЭР-тест, кариесогенность зубного налета.
CARIES PREVENTION EFFICIENCY WITH THE USE OF POLYMER BASE TOOTHPASTE MODIFIED BY THE
MAGNETIC FIELD
N.S. MOISEEVA
The Federal State Budgetary Educational Institution of Higher Education " Voronezh State Medical University named after N.N. Burdenko" of the Ministry of Public Health of the Russian Federation, Studencheskaya Str., 10, Voronezh, 394036, Russia, e-mail: natazarova@yandex.ru
Abstract. The most important issues of modern dentistry cover not only the early diagnosis, but also dental caries prevention, based on the usage of various hygiene products and therapeutic agents. Usually, the processes of remineralization and demineraliza-tion in the oral cavity are in a dynamic state, however, in the presence of cariogenic factors, the balance shifts towards demineraliza-tion. In the case of initial caries, enamel remineralization is possible only to a certain extent, namely, to a reversible degree of carious lesion. In this connection, an idea emerged about the structural changes of polymer base consumables, including toothpastes, which will contribute to the mineral saturation of enamel. The research purpose was to increase the effectiveness of caries prevention based on the metabolic activation in the dental hard tissues using therapeutic and prophylactic toothpaste treated with a magnetic field. As a result of the experimental part of the study, some changes were detected in the polymer toothpaste under the influence of a magnetic field, including microstructural modification of the toothpaste, confirmed by the results of transmission electron microscopy (TEM). The results of clinical studies allowed to evaluating the effectiveness of the use of polymer toothpaste treated with a magnetic field in terms of increasing enamel resistance and beneficial effects in relation to the elimination of caries. The obtained results contribute to the further study of the laws governing the changes in the physical and mechanical properties of therapeutic and prophylactic agents under the influence of a magnetic field with respect to improving the effectiveness of caries prevention.
Keywords: personalized prevention of dental caries, polymer toothpaste, magnetic field, transmission electron microscopy (TEM), TER-test, cariogenicity of dental plaque.
Актуальность. В 21 веке кариозная болезнь остается главной проблемой стоматологии из-за высокой распространенности среди мирового населения по данным Всемирной организации здравоохранения [2,6]. В связи с этим первостепенные задачи современной стоматологии охватывают не только раннюю диагностику, но и профилактику кариеса зубов, основанную на использовании различных гигиенических продуктов и терапевтических средств [2,8,9].
Обычно процессы реминерализации и демине-
рализации в полости рта находятся в состоянии динамического равновесия. Однако при наличии ка-риесогенных факторов баланс смещается в сторону деминерализации. Устойчивость эмали зубов к кариесу зависит от внутренних и внешних факторов, но одним из ведущих является зубной налет. Накопление минеральных компонентов из зубных паст в зубной бляшке является основным фактором, обеспечивающим обменные процессы в эмали, поэтому проницаемость эмали как физиологического показа-
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2019 - V. 26, № 3 - P. 18-22
теля резистентности важна для решения проблемы кариеса [2,5,6].
Одно из современных направлений исследований, посвященных профилактике кариеса зубов, основано на известном феномене реминерализации тканей твердых зубов путем возмещения эмалевых минеральных компонентов. Реминерализация основана на адсорбции минеральных компонентов в кариозные участки [2,8]. Критерием эффективности реминерализирующих растворов является исчезновение или уменьшение кариозных пятен, снижение прироста кариеса. Возможность активного воздействия реминерализующих препаратов на степень минерализации эмали в настоящее время экспериментально и теоретически доказана [6,8].
С целью реминерализации тканей твердых зубов, а также снижения повышенной гиперчувствительности эмали, многие исследователи [5,6,8] использовали широкий спектр реминерализующих агентов, содержащих необходимые минеральные компоненты, такие как P, Mg,Ca, F и т. д., с учетом их совместимости и кариесстатического действия.
Долгое время включение фтора в зубную пасту считалось эффективным методом профилактики кариеса [2,5]. Использование фторидных препаратов основано на различных фундаментальных исследованиях в разных странах [5,6]. Эффект был особенно заметен у детей [2]. Однако в 2000-х годах были проведены исследования, констатирующие, что фтор не внедряется в кристаллическую решетку после 15 лет [2,7].
Результаты исследования морфологии и ультраструктуры, а также микрохимических компонентов тканей твердых зубов, известные с 1953 г. [2,9,10], позволили обнаружить положительное действие на обменные процессы твердых тканей зуба и, в первую очередь, эмали разнообразных компонентов составляющих зубных паст.
Известно, что лечебно-профилактические зубные пасты для профилактики кариеса зубов состоят из разнообразных компонентов, включая полимерные компоненты [3], неорганический наполнитель (кремний, магний, глицерофосфат кальция, диоксид титана и др.), а также антисептические и пенообра-зующие добавки, составляющие основу этих зубных паст и характеризующие их лечебно-профилактические свойства.
На пути к созданию «идеальной» зубной пасты внедряются новые технологии, улучшающие их физико-химические и физико-механические характеристики. Особое место в направлении улучшения физико-химических характеристик зубных паст на полимерной основе отводится методам направленного изменения морфологии средств на полимерной основе - путем воздействия на них магнитными и электрическими полями [4,9,10].
Цель исследования - повышение эффективности профилактики кариеса зубов на основе активизации обменных процессов в твердых тканях зубов при использовании лечебно-профилактической зуб-
ной пасты на полимерной основе, модифицированной магнитным полем.
Материалы и методы исследования. Данное исследование выполняется с 2014 года на базе кафедры факультетской стоматологии, челюстно-лицевой хирургии Воронежского государственного медицинского университета им. Н.Н. Бурденко с Воронежским государственным университетом и Воронежским государственным лесотехническим университетом им. Г.Ф. Морозова.
Согласно цели нашего исследования изучен материал, полученный при экспериментальном и клиническом исследовании.
При проведении экспериментальной части исследования нами была изучена зубная паста на полимерной основе Sensodyne (GSK, Великобритания) содержащая в своем составе минеральные компоненты: кальций, фосфор, кремний и магний в оптимальном для зубов соотношении.
Для реализации цели исследования влияния магнитного поля на микроструктуру и физико-химические свойства зубных паст, в состав которых входят полимеры, была использована специальная установка для обработки полимерных материалов в постоянном магнитном поле [4].
Обработка исследуемой зубной пасты на установке проводилась в следующем порядке. Зубную пасту в заводской упаковке помещали в рабочее пространство установки в постоянном магнитном поле при напряженности 20*104-24*104 А/м в течение 20-25 минут.
Микроскопическую структуру и размер частиц материала зубной пасты исследовали методом просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) на микроскопе «LIBRA 120 (ZEISS)» для исследования полимерных образцов в рабочем режиме микроскопа.
В качестве контроля по аналогичной методике исследовали зубную пасту Sensodyne (GSK, Великобритания), не подвергнутую предварительной обработке магнитным полем.
Проведение экспериментальных исследований позволили определить предпосылки для клинического изучения влияния зубной пасты Sensodyne (GSK, Великобритания), обработанной магнитным полем, на поверхностный слой эмали зубов.
При проведении клинического исследования нами была отобрана группа пациентов из 62 человек в возрасте от 18 до 35 лет, каждый из которой не имел выраженной сопутствующей патологии и имел минимум 20 интактных зубов. Исследуемый контингент разделили на 2 равные группы (1 - группа исследования пациентов с применением зубной пасты Sensodyne (GSK, Великобритания) с воздействием магнитного поля, 2 - контрольная группа с применением зубной пасты без магнитного поля).
Дальнейшие исследования предполагали изучение структурных особенностей полимерных зубных паст под воздействием магнитного поля и без него, а также морфо-клинические исследования, включаю-
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2019 - V. 26, № 3 - P. 18-22
щие изучение резистентности эмали и кариесоген-ности зубного налета в результате контролируемой чистки зубов.
Эмалевую резистентностьопределяли с помощью ТЭР-теста В.Р. Окушко, Л.И. Косаревой (1983). Для этого на очищенную вестибулярную поверхность центрального резца наносили раствор соляной кислоты, затем смывали водой, зуб высушивали, на участок травления наносили 2% раствор метилено-вого синего. Степень окраски оценивали по эталонной 10-польной шкале синего цвета: 10-30% - прогнозировали высокую устойчивость зубов к кариесу, 40-60% - среднюю, более 70 - низкую устойчивость зубов к кариесу.
Полученные результаты исследований позволяли судить о кариесвосприимчивости и кариесрези-стентности эмали зубов у обследуемых пациентов, и определяли предпосылки к развитию начального кариеса (табл. 1).
Также до и после контролируемой чистки зубов определяли кариесогенность зубного налета (ЗН) (J.L. Hardwick, E.B. Manly, 1952). Кислотную активность определяли колориметрическим способом по изменению окраски индикатора метиленового красного. На эмаль зуба наносили 1% раствор глюкозы, далее на поверхность нижних резцов наносили 0,1% водный раствор метиленового красного. Результат окрашивания интерпретировали следующим образом: от желтого до бледно-оранжевого (0-30%) соответствовало отсутствию или низкой степени кариесоген-ности ЗН; от бледно-оранжевого до красного (4060%) - средней степени кариесогенности ЗН; от красного-темно-красного (70-100%) - высокой степени кариесогенности ЗН.
В дальнейшем обследованный контингент из 62 человек был разделен на 2 равные группы по 31 человеку (табл. 1).
Таблица 1
Распределение пациентов по группам обследования
Группы исследования Количество пациентов
1 группа:с использованием зубной пасты с воздействием МП 31 (50%)
2 группа:с использованием зубной пасты без воздействия МП 31 (50%)
Всего 62 (100%)
Пациентам обеих групп была проведена контролируемая чистка зубов с применением лечебно-профилактической зубной пасты Бетодупе (ОБК, Великобритания) ежедневно в течение 1 месяца. В 1 группе исследования пациентам была назначена контролируемая чистка зубов с применением зубной пасты Бетодупе (ОБК, Великобритания), предварительно обработанной магнитным полем, 2 группа пациентов была контрольной с применением лечебно-профилактической зубной пасты Бетодупе (ОБК, Великобритания) без воздействия магнитного поля.
Для статистической обработки результатов ис-
следования был использован стандартный пакет прикладных программ STATISTICA 8.0 [1]. В рамках статистики рассчитывались следующие параметры: среднее, стандартная ошибка среднего, минимальное и максимальное значение ряда данных. Для сравнения групп нами был применен непараметрический критерий различия Kruskal-Wallis и медианный тест, при этом учитывался эффект множественных сравнений. При обработке статистических данных значимыми считались различия при p<0,05.
Результаты и их обсуждение. С помощью просвечивающего электронного микроскопа модели «LIBRA 120 (ZEISS)» для исследования полимерных образцов были исследованы микроструктурные характеристики зубной пасты Sensodyne (GSK, Великобритания), обработанной магнитным полем и без него (рис. 1).
Рис. 1. Результаты ПЭМ зубной пасты Бетоёупе (ОБК, Великобритания) *200. (А) - без воздействия магнитного поля;
(В) - с воздействием магнитного поля
В соответствии с данными просвечивающей электронной микроскопии наблюдались определенные микроструктурные преобразования зубной пасты Бетодупе (ОБК, Великобритания) после воздействия магнитного поля, такие как укрупнение частиц и уменьшение расстояния между частицами зубной пасты (рис. 1).
Для подтверждения полученных результатов мы проанализировали изменения, происходящие в структуре зубной пасты Бетодупе (ОБК, Великобритания) после воздействия магнитного поля, вклю-
10иККЛЬ ОБ ОТШ МЕБТСЛЬ ТЕСЫШШСТЕ8 - 2019 - V. 26, № 3 - Р. 18-22
чающие определение размера частиц и расстояния между ними. Данные представлены в табл. 2 и на рис. 1.
Таблица 2
Сравнительная характеристика микроструктуры зубной пасты Бетойупе (ОБК, Великобритания) с воздействием и без воздействия магнитного поля по данным просвечивающей электронной микроскопии
Бетойупе Размер частиц (п=15) Расстояние между частицами (п=15)
Контрольная группа Группа исследования Контрольная группа Группа исследования
200 пт 15,73±0,32 21,72±0,6 54,8±2,18 12,6±1,01
Примечание: р<0.05
Результаты изменения микроструктуры полимерной зубной пасты Бетойупе (ОБК, Великобритания) (*200 нм) по данным табл. 2 и рис. 1 до и после воздействия магнитного поля: в контрольной группе средний размер частиц пасты составлял -15,73±0,32 нм, а в группе исследования - 21,72±0,6 нм, что говорит об укрупнении частиц материала. Расстояние между частицами зубной пасты до воздействия составляло - 54,8±2,18 нм, а после воздействия -12,6±1,01 нм, что свидетельствует об уплотнении микроструктуры зубной пасты. Различия между исследуемыми группами по данному признаку являются статистически достоверными (р<0,05).
Таким образом, получен эффект укрупнение частиц и уплотнение микроструктуры зубной пасты Бетойупе (ОБК, Великобритания) после воздействия магнитного поля.
Таблица 3
Распределение пациентов по данным ТЭР-теста и кариесогенности зубного налета до и после контролируемой очистки зубов
Вид исследования Клинические группы Количество человек
До чистки (контрольная группа) После чистки
1 группа с МП 2 группа без МП
Резистентность 0-30% 10 (16,13%) 9 (14,52%) 6(9,68%)
30-60% 35 (56,45%) 18 (29,03%) 17 (27,42%)
60-100% 17 (27,42%) 4 (6,45%) 8(12,9%)
Итого 62 (100%) 31 (50%) 31 (50%)
Кариесогенность 0-30% 8 (12,9%) 11 (17,74%) 5 (8,06%)
40-60% 36 (58,06%) 15 (24,18%) 17 (27,42%)
70-100% 18 (29,04%) 5 (8,06%) 9 (14,52%)
Итого 62 (100%) 31 (50%) 31 (50%)
Клинические исследования включали проведение ТЭР-теста у пациентов на начальном этапе обследования, что способствовало выявлению кариесвос-приимчивого контингента до применения целенаправленной контролируемой чистки зубов. В ходе исследования была выявлена определенная зависимость между показаниями ТЭР-теста и степенью ка-риесогенности зубного налета. В таблице представлены результаты ТЭР-теста у обследуемых пациентов,
которые позволили сделать предположение о резистентности эмали зубов у пациентов (табл. 3).
По данным ТЭР-теста в большей степени определялась умеренная резистентность эмали зубов до проведения контролируемой чистки и ее повышение после проведения контролируемой чистки в обеих группах, причем более выраженным был эффект в
1 группе исследования с использованием зубной пасты Бетойупе (ОБК, Великобритания), облученной магнитным полем. Во 2 группе с использованием зубной пасты Бетойупе (ОБК, Великобритания) без воздействия магнитного поля значительных изменений выявлено не было (табл. 3).
В результате проведенного исследования оказалось, что у большинства пациентов до проведения контролируемой чистки зубов определялась средняя степень кариесогенности зубного налета и ее снижение после проведения контролируемой чистки зубов в 1 и 2 группах, причем более выраженным был эффект в 1 группе исследования с использованием зубной пасты Бетойупе (ОБК, Великобритания), облученной магнитным полем, что говорит о благотворном влиянии физических факторов терапии в плане ликвидации кариесогенности зубного налета. Во
2 группе исследования с использованием зубной пасты Бетойупе (ОБК, Великобритания) без воздействия магнитного поля изменения были выражены незначительно (табл. 3).
Выводы. В проведенном нами исследовании были проанализированы структурные изменения полимерной зубной пасты Бетойупе (ОБК, Великобритания) под действием магнитного поля. Полученный эффект привел к увеличению размера частиц полимерной основы зубной пасты, доказанный проведенными исследованиями просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ). Такая реакция может быть прогнозирована не только в зубной пасте, сходные эффекты были получены при исследовании полимерных восстановительных материалов, обработанных магнитным полем для лечения кариеса зубов [10,11].
Проведение фундаментальных исследований должно базироваться на основе расширенного клинического исследования (ТЭР-тест и кариесогенность зубного налета), позволяющего оценить варианты обменных процессов твердых тканей зуба, что и доказали проведенные нами исследования. Так, согласно ТЭР-тесту, наблюдалось увеличение резистентности к эмали зуба и снижение ка-риесогенностизубного налета в 1 группе пациентов с использованием зубной пасты Бетойупе (ОБК, Великобритания), обработанной магнитным полем. Результаты проведенных исследований могут найти применение в планеповышения эффективности профилактики кариозного процесса.
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2019 - V. 26, № 3 - P. 18-22
Литература / References
1. Гланц С. Медико-биологическая статистика: пер. с англ. Москва: Практика, 1998. 459 с. / Glanc S. Mediko-biologicheskaja statistika [Biomedical statistics]: per. s angl. Moscow: Praktika; 1998. Russian.
2. Золотова Л.Ю., Коршунов А.П. Влияние глубокого фторирования на динамикуреминерализации дентина у пациентов с различными уровнями резистентности к кариес) // Институт стоматологии. 2003. №3. С. 56-57 / Zolotova LYu, Korshunov AP. Vliyanie glubokogo ftorirovaniya na dinamikuremineralizatsii dentina u patsientov s razlichnymi urovnyami rezistentnosti k karies) [Effect of deep fluoridation on dynamics of dentin remineralization in patients with different levels of resistance to caries)]. Institut stomatologii. 2003;3:56-7. Russian.
3. Крыжановский В.К., Бурлов В.В., Паниматчен-ко А.Д., Крыжановская Ю.В. Технические свойства полимерных материалов: учеб.-справ. пособие. 2-e изд., испр. и доп. Санкт-Петербург: Профессия, 2005. 248 с. / Kryzhanovskij VK, Burlov VV, Panimatchenko AD, Kryzhanovskaja JuV. Tehnicheskie svojstva polimernyh materialov: ucheb.-sprav. Posobie [Technical properties of polymeric materials: proc.-ref. allowance. 2nd ed. and add.]. 2e izd., ispr. i dop. Sankt-Peterburg: Professija; 2005. Russian.
4. Кунин А.А., Моисеева Н.С., Туровский Я.А. Сравнительная оценка физико-механических прочностных параметров композитных пломбировочных материалов до и после воздействия электромагнитного поля // Вестник новых медицинских технологий. 2016. №3. C. 164-167 / Kunin AA, Moiseeva NS, Turovskij YAA. Sravnitel'naya ocenka fiziko-mekhanicheskih prochnostnyh parametrov kompozitnyh plombirovochnyh materialov do i posle vozdejstviya ehlektromagnitnogo polya [Comparative evaluation of physical and mechanical strength parameters of composite filling materials before and after exposure electromagnetic field]. Vestnik novyh medicinskih tekhnologij. 2016;3:164-7. Russian.
5. Artelt H.M. Fluoridpraparatebei der Behandlung uber empfindlicher Zahnhalse // Swiss Dent. 1994. Vol. 15, N 4. P. 9-13 / Artelt HM. Fluoridpraparatebei der Behandlung uber empfindlicher Zahnhalsero Swiss Dent. 1994;15(4):9-13.
6. Cutress T. Caries preventive effect of high fluoride and xylitol containing dentifrices // J. Dent. Child. 1992. Vol. 59. P. 313—318 / Cutress T. Caries preventive effect of high fluoride and xylitol containing dentifrices // J. Dent. Child. 1992;59:313-18.
7. Dykstra M.J. Biological Electron Microscopy. Theory, Techniques, and Troubleshooting. New York: Plenum Press, 1992. 360 p. DOI: 10.1002/sca.4950150411 / Dykstra MJ. Biological Electron Microscopy. Theory, Techniques, and Troubleshooting. New York: Plenum Press; 1992. DOI: 10.1002/sca.4950150411.
8. Dyonosopulos R. The effect of home-use fluoride gels on glassionomer, compomer and composite resin restorations // Oral Rehabil. 2003. Vol. 30, N 7. P. 683—689 / Dyonosopulos R. The effect of home-use fluoride gels on glassionomer, compomer and composite resin restorations. Oral Rehabil. 2003;30(7):683-9.
9. Kunin A.A., Moiseeva N.S., Mekhantieva L.E. Improving the effectiveness of dental caries prevention using therapeutic toothpastes // EPMA J. 2017. Vol. 8, N1. P. S50. DOI: 10.1007/s13167-017-0108-4 / Kunin AA, Moiseeva NS, Mekhantieva LE. Improving the effectiveness of dental caries prevention using therapeutic toothpastes. EPMA J. 2017;8(1):S50. DOI: 10.1007/s13167-017-0108-4.
10. Moiseeva N.S., Kunin A.A., Shabanov R.A. Electromagnetic influence on microstructural changes in dental filling materials: improvement in physical and mechanical properties // EPMA J. 2017. Vol. 8, N 1. P. S49. DOI: 10.1007/s13167-017-0108-4 / Moiseeva NS, Kunin AA, Shabanov RA. Electromagnetic influence on microstructural changes in dental filling materials: improvement in physical and mechanical properties. EPMA J. 2017;8(1):S49. DOI: 10.1007/s13167-017-0108-4.
Библиографическая ссылка:
Моисеева Н.С. Эффективность профилактики кариеса зубов с использованием полимерной зубной пасты, модифицированной магнитным полем // Вестник новых медицинских технологий. 2019. №3. С. 18-22. DOI: 10.24411/1609-2163-2019-16415.
Bibliographic reference:
Moiseeva NS. Effektivnost' profilaktiki kariesa zubov s ispol'zovaniem polimernoy zubnoy pasty, modifitsirovannoy magnitnym polem [Caries prevention efficiency with the use of polymer base toothpaste modified by the magnetic field]. Journal of New Medical Technologies. 2019;3:18-22. DOI: 10.24411/1609-2163-2019-16415. Russian.
