НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

імені О.О.БОГОМОЛЬЦЯ

На правах рукопису

МАСНА ЗОРЯНА ЗЕНОВІЇВНА

УДК 611.314:611.716.1/.4]-018.4-053.31:618.29

ЗАКОНОМІРНОСТІ ФОРМУВАННЯ ТА РОЗВИТКУ ТВЕРДИХ ТКАНИН ЗУБОЩЕЛЕПНОГО АПАРАТУ НА РІЗНИХ ЕТАПАХ ОНТОГЕНЕЗУ

14.03.01 – нормальна анатомія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

доктора медичних наук

Київ – 2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Львівському національному медичному університеті імені Данила Галицького Міністерства охорони здоров’я України

Науковий консультант:

Доктор медичних наук, професор Бобрик Іван Іванович,

Національний медичний університет імені О.О.Богомольця.

професор кафедри нормальної анатомії.

Офіційні опоненти:

Доктор медичних наук, професор Давиденко Лариса Михайлівна, Медичний інститут Української асоціації народної медицини, професор кафедри нормальної анатомії (м. Київ).

Доктор медичних наук, професор Головацький Андрій Степанович, Ужгородський національний університет, завідувач кафедри анатомії людини та гістології медичного факультету (м. Ужгород).

Доктор медичних наук, професор Вакуленко Іван Петрович, Донецький державний медичний університет ім. М.Горького, завідувач кафедри променевої анатомії (м. Донецьк).

Провідна установа:

Івано-Франківська державна медична академія, кафедра анатомії людини, МОЗ України, м. Івано-Франківськ.

Захист дисертації відбудеться “ 5 ” травня 2005 року о 13. 30 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.003.06 в Національному медичному університеті імені О.О.Богомольця (03057, м. Київ, проспект Перемоги, 34)

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного медичного університету ім. О.О.Богомольця (03057, м. Київ, вул.. Зоологічна, 1)

Автореферат розісланий “ 31 ” березня 2005 року

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

доктор медичних наук,

професор О.М.Грабовий

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Cтоматологічна захворюваність дитячого населення України, не зважаючи на численні профілактичні заходи, залишається сьогодні дуже високою [Казакова Р.В., Кольцова Н.І., 1996, Головінов В.Г., Дурягіна Л.Г., Чубара А.П., 1999, Флюнт І.І., 2000, Куроедова В.Д., 2001, Нейко Є.М., Рудько Г.І., Смоляр Н.І., 2001, Попович З.Б., Лаврів Н.Є. 2003]. Значною мірою ріст стоматологічних захворювань, в тому числі вродженої патології щелепно-лицевої ділянки (ЩЛД), залежить від впливу зовнішніх чинників, чільне місце серед яких займає стан навколишнього природного середовища. Погіршення природних умов, зумовлене господарською діяльністю людини, технічним прогресом, а також низкою екологічних катастроф, що мали місце в кінці минулого століття, веде до масових захворювань флюорозом, гіпоплазією емалі та карієсом зубів, остеопоротичними ураженнями щелеп [Нейко Є.М., Рудько Г.І., Смоляр Н.І., 2001] та до інших вроджених і набутих вад зубощелепного апарату, що сприяє розвитку важких патологічних змін функцій щелепно-лицевої ділянки, деформуванню обличчя, та провокує зміни у психіці хворих, особливо дітей. Це, а також порушення функціональної здатності верхніх дихальних шляхів та низки функцій ЩЛД негативно впливає на загальний стан здоров’я дітей і надає проблемі соціального значення.

Під впливом ряду зовнішніх чинників, а також у зв’язку з явищем акселерації [Косоуров А.К., 2004] навіть у дітей, які не мають явної стоматологічної патології, спостерігаються відхилення у термінах прорізування та зміни зубів, тривалості їх мінералізації та формування коренів у порівнянні з термінами та тривалістю даних процесів, що наводились дослідниками другої половини минулого століття і тому виникає необхідність їх перегляду та уточнення. Отже, сьогодні є актуальним проведення поглибленого вивчення процесів формування і розвитку щелеп і зубів, починаючи з ранніх термінів ембріогенезу. Фундаментальні дослідження закономірностей становлення зубощелепного апарату на різних етапах розвитку мають велике значення для успішного вирішення найактуальніших проблем стоматології. Лише на підставі таких досліджень можлива науково обгрунтована розробка нових методів попередження виникнення і розвитку зубощелепної патології та її лікування.

Пошук ефективних методів профілактики та корекції різних видів зубощелепної патології є одним з основних напрямків сучасних наукових досліджень. Він передбачає таке досконале і глибоке вивчення процесів становлення зубощелепного апарату, при якому розвиток твердих тканин зубощелепної системи розглядався б в їх структурно-функціональній єдності та в поєднанні із віковою динамікою їх мінерального складу. Саме такий підхід має сьогодні фундаментальне значення для вивчення патогенезу, діагностики, передбачення перебігу захворювань, розробки відповідних профілактично-лікувальних заходів та визначення ефективності лікування. Тому проблема становлення та перебудови зубощелепного апарату в процесі розвитку займає сьогодні одне з чільних місць у морфології людини.

Оскільки формування твердих тканин зубощелепної системи включає два процеси – гістогенез та мінералізацію кісткової тканини і зубів, що незначно різняться в часі перебігу, а на певних етапах розвитку протікають паралельно, для всебічного їх вивчення необхідним є проведення глибоких морфологічних, фізіологічних та біохімічних досліджень. Їх результати дадуть змогу створити морфологічну модель, яка стане основою для вивчення відхилень у структурі тканин зубощелепної системи при різноманітних патологічних станах і дозволить реально впливати на формування, розвиток та ріст щелеп і зубів на різних вікових етапах.

За останні роки значна увага приділяється поглибленню теоретичних знань щодо вивчення закономірностей розвитку органів зубощелепної системи [Дєльцова О.І., Чайковський Ю.Б., Геращенко С.Б., 1994, Луцик О.Д., Макєєв В.Ф., Ященко А.М і співав., 1999, Sadler T.W. ,1995, Вath-Balogh M. Fehrenbach M..J., 1997]. Аналіз вивчених літературних джерел теж свідчить про те, що процеси формування та розвитку щелеп і зубів привертають увагу багатьох вітчизняних та зарубіжних дослідників. Вивчення структурних та біохімічних перетворень складових елементів зубощелепного апарату на різних етапах розвитку залишається однією з важливих актуальних проблем стоматології та морфології [Фалин, 1963, Варес, 1967, Фрейдин, 1967, Степаненко, 1974, Дєльцова О.І., Чайковський Ю.Б., Геращенко С.Б., 1994, Луцик О.Д., Макєєв В.Ф., Ященко А.М і співав., 1999, Смоляр Н.І., Солонько Г.М., Ковалишин В.І. і співав. 2001, Вath-Balogh M., Fehrenbach M.J, 1997].

Сучасні дослідження присвячені переважно вивченню проблем гістогенезу твердих тканин щелепного апарату людини на ранніх етапах ембріогенезу. Проте слід відзначити, що більшість досліджень базується переважно на клінічному матеріалі, не маючи достатньої морфологічної бази [Магид Е.А., Касибина А.Ф., 1980, Гречишников В.И., 1990, Смоляр Н.И., Солонько Г.М., Антонникова Е.В., 1991, Солонько Г.М., Поліканова Л.Г., 1992, Солонько Г.М., 1995, Демчина Г.Р., Кухта С.Й., 2001]. Вікова динаміка змін, що відбуваються у морфологічній структурі щелеп та зубів до останнього часу відображена лише в небагатьох працях і охоплює тільки окремі вікові проміжки [Фалин Л.И., 1963, Варес Е.Я., 1967, Фрейдин Л.Н., 1967, Дєльцова О.І., Чайковський Ю.Б., Геращенко С.Б., 1994, Смоляр Н.І., Солонько Г.М., Ковалишин В.І., Пришко З.Р., 2001, Барсуков Н.П., Ивахненко Е.В., Борсукова Е.А. и др., 2002, Sadler T.W. ,1995, Вath-Balogh M., Fehrenbach M.J, 1997].

На сьогодні хімічний склад кісток та його вікова динаміка вивчені досить глибоко [Ньюман У.Ф., Ньюман М., 1961, Касавина Б.С., Торбенко В.П., 1979, Аникин Ю.М., Колнесников Л.Л., 1995, Минченко Б.И., Беневоленский Д.С., Тишенина Р.С., 1999]. Однак даних, що стосуються безпосередньо цього аспекту щодо кісткової тканини щелеп в доступній літературі нами не виявлено.

Нам відомі деякі роботи, присвячені комплексному вивченню хімічного складу твердих тканин зубів, хоча значна кількість робіт спрямована на визначення вмісту в них певних окремих мікроелементів та їх динаміки (вікової, а також при різноманітних патологіях) [Луцик Л.А., 1969, Кодола Н.А., 1969, Грохольський А.П., 1974, Удод О.А., Трубка І.О., Піляєв А.Г., Хачатурова К.М., 2001]. І тільки поодинокі дослідження присвячені комплексному вивченню структурної перебудови кісткової тканини щелеп та твердих тканин зубів у поєднанні з динамікою їх мінерального складу [Никулин В.Н., Леонтьев В.К., 1982, Shams S.H., 1995, Ragazzoni E., Martignoni M., Cocchia D., 1995, Скрипніков П.М. 2001, Скрипніков П.М., 2002,].

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Вибраний напрямок дослідження є частиною планової наукової роботи кафедри нормальної анатомії “Структурно-функціональна організація ряду органів, їх кровоносного русла, взаємовідношення їх структурних компонентів в нормі, онтогенезі, при порушеннях кровопостачання, травмах, корегуючих впливах, відновних операціях і цукровому діабеті” номер держреєстрації 0199U003675, що виконувалась на кафедрі нормальної анатомії Львівського національного медичного університету ім. Данила Галицького протягом 1999-2003 рр. та планової наукової роботи кафедри нормальної анатомії на тему “Морфогенез і архітектоніка судинного русла ряду органів у пре- і постнатальному періоді онтогенезу, при експериментальних порушеннях гемоциркуляції та корегувальних впливах”, номер держреєстрації 0195U006511, яка виконується у Львівському національному медичному університеті ім. Данила Галицького згідно з державним планом та програмою в 2004-2005 рр..

Мета дослідження. Встановити закономірності формування і розвитку кісткової тканини щелеп, твердих тканин молочних і постійних зубів та їх зачатків в структурно-функціональній єдності, а також особливості вікових змін їх структурної організації та мінерального складу у плодів, дітей та підлітків.

Для досягнення поставленої мети дослідження необхідно вирішити наступні задачі:

1. Визначити основні періоди становлення зубощелепного апарату до завершення формування постійного прикусу та уточнити їх вікові терміни.

2. Встановити закономірності перебудови складових частин зубощелепного апарату, що пов’язані із прорізуванням та зміною зубів.

3. Вивчити закономірності структурної перебудови твердих тканин зубощелепного апарату на різних етапах його становлення.

3. Встановити закономірності змін у мінеральному складі щелепних кісток, зубних зачатків і зубів залежно від віку.

4. Дослідити закономірності розподілу мінеральних елементів між складовими частинами зубощелепного апарату в різні вікові періоди.

5. Дослідити закономірності зв’язків між структурною перебудовою та змінами у мінеральному складі твердих тканин зубощелепного апарату на різних етапах розвитку.

6. Провести математичний аналіз процесів, що відбуваються в твердих тканинах зубних зачатків, зубів і кістковій тканині щелеп в процесі розвитку, використовуючи комплекс комп’ютерних програм.

Об‘єкт дослідження – складові елементи зубощелепного апарату – щелепи, зачатки молочних і постійних зубів та зуби обох генерацій.

Предмет дослідження – структурна перебудова та динаміка мінерального складу кісткової тканини щелеп та твердих тканин зубних зачатків і зубів молочної та постійної генерацій в пренатальному періоді онтогенезу, у дітей та підлітків.

Методи дослідження – в дисертації використані променеві, гістологічні, хімічні та математичні методи дослідження, які дозволили встановити закономірності якісно-кількісних змін у структурі та мінеральному складі кісткової тканини щелеп та твердих тканин зубних зачатків і зубів обох генерацій в їх структурно-функціональній єдності на різних етапах становлення зубощелепного апарату, а саме у плодів, дітей та підлітків і встановити залежність між динамікою щільності досліджуваних тканин та динамікою вмісту в них ряду мінеральних елементів.

Наукова новизна отриманих результатів. Шляхом комплексного застосування променевих, гістологічних, біохімічних методів дослідження виділено та описано етапи становлення зубощелепного апарату, уточнено їх терміни і терміни мінералізації, прорізування та зміни зубів.

Уперше проведено комплексне визначення щільності твердих тканин всіх складових елементів зубощелепного апарату та аналіз її вікової динаміки.

Уперше з допомогою атомно-емісійного спектрального аналізу проведено детальне вивчення мінерального складу всіх частин зубощелепного апарату (кісткової тканини щелеп, молочних і постійних зубів та їх зачатків) в їх структурній єдності. Отримано дані про закономірності розподілу мінеральних елементів між складовими частинами зубощелепного апарату на різних етапах його розвитку та встановлено його вікову динаміку.

Уперше проведено математичний аналіз процесів вікової динаміки щільності та мінерального складу кісткової тканини щелеп, зубних зачатків і твердих тканин зубів. Уперше встановлено наявність залежності між щільністю досліджуваних тканин та вмістом в них ряду мінеральних елементів.

Практичне значення отриманих результатів З використанням променевих методів обстеження – дентальної рентгенографії, радіовізіографії та комп’ютерної томографії, а також розроблених пристроїв для фіксації черепа, на які отримано деклараційні патенти України, одержано об’ємну характеристику структур зубощелепного апарату. Це дає можливість адекватно оцінити стан цього апарату у дітей різного віку та уточнити терміни періодів його становлення, терміни формування, мінералізації і прорізування молочних і постійних зубів, формування їх коренів, резорбції коренів зубів молочної генерації, а також почерговості виходу зубів в ротову порожнину. Встановлено частоту відхилень термінів усіх перелічених процесів від середньостатистичної норми.

Зібраний матеріал став основою для видання атласа рентгенограм “Розвиток зубощелепного апарату в рентгенівському зображенні”, що впроваджений у навчальний процес на кафедрах морфологічного профілю Львівського національного медичного університету ім. Данила Галицького, Ужгородського національного університету, Кримського державного медичного університету ім. С.І.Георгієвського, в лекційний курс та практичні заняття для студентів стоматологічного факультету.

Запропоновано спосіб виготовлення шліфів, що може бути використаний для вивчення не лише твердих тканин зубів, а й кісткової тканини, на який отримано посвідчення про раціоналізаторську пропозицію.

Розширені та уточнені відомості щодо термінів формування, прорізування, зміни зубів, варіантів заміни молочних зубів на постійні потрібні в сучасній клініці стоматології дитячого віку для розробки профілактичних заходів.

Встановлення залежності між щільністю кісткової тканини щелеп та твердих тканин зубів і вмістом в них мінеральних елементів має суттєве практичне значення і ці дані можуть бути використаними в клініці дитячої та терапевтичної стоматології, оскільки дають змогу при встановленні тенденції до значної зміни щільності обстежуваних об’єктів ще на доклінічних етапах прогнозувати та своєчасно діагностувати можливу патологію, зумовлену порушеннями мінерального складу і попередити її розвиток.

Запропонований спосіб вимірювання щільності тканин анатомічних препаратів, на який отримано деклараційний патент України на винахід, може бути використаний для дослідження щільності як твердих, так і м’яких тканин людського організму.

Встановлення закономірностей розподілу мінеральних елементів між складовими частинами зубощелепного апарату в різні вікові періоди доцільне для застосування в практиці педіатрії та дитячої стоматології, оскільки дозволить розробити збалансовані, повноцінні та збагачені мікроелементами профілактично-лікувальні харчові раціони для дітей та підлітків кожної вікової групи до завершення формування постійного прикусу.

Результати аналізу літератури, проведеного за темою роботи, а також власних досліджень з використанням променевих, гістологічних та хімічних методів стали основою написання розділу довідника “Стоматологія. Симптоми, синдроми, епонімні хвороби, термінологія”, та лекцій “Загальна остеологія. Будова і розвиток скелету. Розвиток і вікові особливості черепа” і “Функціональна анатомія органів ротової порожнини. Будова, розвиток. Вади розвитку” для студентів стоматологічного факультету, що впроваджені у навчальний процес на кафедрах анатомії, хірургічної стоматології та дитячої стоматології Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького, розділу “Анатомія та фізіологія щелепно-лицевої ділянки в різні вікові періоди” в навчальному посібнику для студентів медичних навчальних закладів III-IV рівнів акредитації “Безпека та ефективність місцевої анестезії в стоматології дитячого віку”.

Матеріали дисертаційної роботи впроваджені в навчальний процес на кафедрах нормальної анатомії, топографічної анатомії, гістології, променевої діагностики та на профільних стоматологічних кафедрах ряду медичних вузів України, що підтверджено актами впровадження.

Особистий внесок здобувача Ідеї і розробки, що використані у дисертації, належать здобувачу. Автором особисто проведено аналіз проблеми, визначений об’єкт, мета і завдання дослідження. Збір матеріалу, морфологічні та хімічні дослідження проведені здобувачем особисто. Математична обробка цифрових даних, написання розділів дисертації, публікацій за темою дослідження автором виконані самостійно. Ідея визначення залежності між динамікою щільності та мінерального складу окремих складових елементів зубощелепного апарату, розробка морфологічного обґрунтування даного методу теж належить здобувачу.

Здобувач щиро вдячна за велику консультативну допомогу науковому консультанту професору Бобрику Івану Івановичу, а також за технічну допомогу співавторів окремих наукових праць. Здобувач також висловлює вдячність колективу кафедри нормальної анатомії Національного медичного університету ім. О.О.Богомольця за надану можливість використати у роботі музейні експонати з колекції професора Беца В.О., колективу .клініки “Перфект-Дент” та особисто п. Мирославі та п. Володимиру Дрогомирецьким, а також д-ру Л. Василіву, д-ру Р. Лозинському та д-ру Ю. Миляну за допомогу, надану при виконанні променевих досліджень; колективу науково-дослідного інституту геології та геохімії горючих копалин НАН України та особисто п. М.Спрінському за допомогу у виконанні біохімічних досліджень та колективу лабораторії “Біоптат” і особисто п. Ю.Бісяріну за допомогу при заборі патологоанатомічного матеріалу та виконанні гістологічних досліджень.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень оприлюднено на: ІV Міжнародному конгресі інтегративної антропології, м. Москва, 2000 р.; ІІІ Національному Конгресі анатомів, гістологів, ембріологів та топографоанатомів України м. Київ, 2002 р.; ІХ Конгресі Світової Федерації Українських лікарських товариств м. Луганськ, 2002 р.; VІІ з’їзді Всеукраїнського лікарського товариства м. Тернопіль, 2003 р.; міжнародному конгресі “Розвиток в морфологічних, експериментальних та клінічних дослідженнях положень вчення В.М. Шевкуненка про індивідуальну мінливість будови тіла людини” м. Полтава, 2003 р.; науково-практичній конференції “Актуальні питання клінічної медицини та післядипломної освіти” м. Ялта, 2004 р.; VІ міжнародній науково-практичній конференції морфологів України, присвяченій проблемам функціональної анатомії, м. Львів, 2004 р.; V Міжнародному конгресі інтегративної антропології м. Вінниця, 2004 р.; Національних Пироговських читаннях м. Вінниця, 2004 р.; Х Конгресі Світової Федерації Українських лікарських товариств м. Чернівці, 2004 р.; Всеукраїнській науковій конференції “Актуальні питання клінічної анатомії та оперативної хірургії м. Чернівці, 2004 р.; симпозіумі “Біологія опорно-рухового апарату” (морфо-функціональні та клінічно-прикладні аспекти) м. Ялта, 2004 р.; Всеросійській науковій конференції з міжнародною участю, присвяченій 100-річчю з дня народження М.Г.Привеса, м. Санкт-Петербург, 2004 р.

Публікації. Результати дисертації опубліковано у 40 роботах, із них у фахових наукових виданнях, ліцензованих ВАК України – 24 статті, з яких 21 самостійна, а також у збірниках наукових праць, матеріалах і тезах конференцій. За результатами дисертації видано атлас, написано розділи до навчального посібника та довідника, отримано 3 деклараційні патенти на винахід.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена українською мовою на 325 сторінках машинопису. Основний текст займає 250 сторінок. Дисертація складається зі вступу, огляду літератури, розділу “Матеріали і методи дослідження”, розділу власних досліджень, який складається з шести підрозділів, розділу аналізу і узагальнення результатів дослідження, висновків, практичних рекомендацій та списку використаних джерел. Робота ілюстрована 115 рисунками, у тому числі 18 рентгенограмами та радіовізіограмами, 12 томограмами, 17 мікрофотограмами, 47 діаграмами, 16 гістограмами, а також 14 таблицями. Список використаних джерел включає 342 найменування, з яких кирилицею – 187, латиницею – 155.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали і методи дослідження. Проведено 715 досліджень, обєктами яких стали 135 плодів людини (від 9 тижнів внутрішньоутробного розвитку), 500 дітей різного віку та 80 підлітків, віком до 15 років. Матеріал дослідження представлений черепами плодів людини, дітей різного віку та підлітків, рентгенівськими, радіовізіографічними знімками та комп’ютерними томограмами щелепно-лицевої ділянки плодів, дітей та підлітків, гістопрепаратами щелепно-лицевої ділянки плодів, інтактними молочними та постійними зубами і їх зачатками різного ступеня сформованості, шліфами молочних та постійних зубів. Характеристика матеріалу наведена у таблиці 1.

Матеріал для дослідження розвитку щелеп та зубів людини в пренатальному періоді був отриманий в Львівському обласному патологоанатомічному бюро, куди надходив з акушерських та гінекологічних відділень клінічних лікарень м. Львова.

Вік плодів встановлювали за результатами анамнезу, гінекологічно-акушерського огляду пацієнтки при її поступленні в лікарню, і уточнювали шляхом проведення вимірів тім’яно-п’яткової та тім’яно-куприкової довжини, що співставлялися з даними таблиць Б.М.Петена.

Кістковий матеріал – черепи та щелепи плодів, новонароджених, дітей різного віку та підлітків використано з фондів кафедри нормальної анатомії, а також музею анатомії людини Львівського національного медичного університету ім. Данила Галицького та колекції професора Беца В.О. музею кафедри нормальної анатомії Національного медичного університету ім. О.О.Богомольця (м. Київ).

Рентгенівські та радіовізіографічні знімки щелепно-лицевої ділянки дітей різного віку та підлітків отримано із стоматологічних клінік м. Львова; рентгенівські та радіовізіографічні знімки щелепно-лицевої ділянки плодів та новонароджених одержано в результаті проведення рентгенівської та радіовізіографічної зйомки патологоанатомічного матеріалу.

Комп’ютерні томограми щелепно-лицевої ділянки виконано на черепах плодів, новонароджених, дітей різного віку та підлітків з фондів кафедри нормальної анатомії, музею анатомії людини Львівського національного медичного університету ім. Данила Галицького та музею кафедри нормальної анатомії Національного медичного університету ім. О.О.Богомольця (м. Київ).

Таблиця 1

ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРІАЛУ ДОСЛІДЖЕННЯ

Дослідження щелеп, зубних

зачатків та зубів | Кількість

об’єктів

досліджень

(n) | Рентгено-

графічне досліджен-

ня (n) | Комп’ю-

терна томо-графія (n) | Радіовізіо-

графічне

досліджен-

ня (n) | Гістоло-

гічне до-

сліджен-ня (n) | Атомно-

емісійний

спектраль-

ний

аналіз (n)

1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7

Пренатальний період розвитку

(плоди людини) |

9-16 тижнів | 5 | - | - | - | 5 | -

17-24 тижнів | 40 | 10 | 5 | 10 | 5 | 10

25-32 тижнів | 45 | 10 | 5 | 10 | 10 | 10

33-39 тижнів | 45 | 10 | 5 | 10 | 10 | 10

Період формування молочного прикусу і сформованого молочного прикусу

(діти) | до 6 місяців | 35 | 10 | 5 | 10 | - | 10

6-12 місяців | 50 | 10 | 5 | 10 | 10 | 15

1-2 років | 80 | 25 | 5 | 25 | 10 | 15

3-4 років | 85 | 25 | 5 | 25 | 10 | 20

Період змінного прикусу і формування постійного прикусу

(діти і підлітки) | 5-6 років | 85 | 25 | 5 | 25 | 10 | 20

7-9 років | 85 | 25 | 5 | 25 | 10 | 20

10-13 років | 80 | 25 | 5 | 25 | 10 | 15

14-15 років | 80 | 25 | 5 | 25 | 10 | 15

Всього | 715 | 200 | 55 | 200 | 100 | 160

Інтактні молочні та постійні зуби і зубні зачатки дітей різного віку та підлітків без органічної патології, видалені за ортодонтичними показами та в результаті травм отримано в стоматологічних клініках м. Львова.

При виконанні роботи використовувались наступні методи дослідження:

– рентгенологічне дослідження щелепно-лицевої ділянки;

– комп’ютерна томографія щелепно-лицевої ділянки;

– радіовізіографічне дослідження щелепно-лицевої ділянки;

– гістологічне дослідження щелеп і зубних зачатків плодів людини;

– дослідження шліфів молочних та постійних зубів;

– атомно-емісійний спектральний аналіз мінерального складу кісткової тканини щелеп, зубних зачатків та зубів;

– статистична обробка та математичний аналіз одержаних результатів.

Здобувачем були запропоновані пристрої для фіксації черепа при проведенні рентгенологічного та томографічного дослідження особливостей структури зубощелепної ділянки у плодів та дітей, спосіб вимірювання щільності тканин анатомічних препаратів, на які отримано деклараційні патенти України на винахід та спосіб виготовлення шліфів зубів, на який отримано посвідчення про раціоналізаторську пропозицію.

Для вивчення особливостей та закономірностей вікової перебудови зубощелепного апарату в пренатальному та постнатальному періодах його становлення, для уточнення термінів формування та мінералізації зубних зачатків, прорізування зубів та формування їх коренів, резорбції коренів молочних зубів та зміни зубів проведено рентгенологічне дослідження щелепно-лицевої ділянки плодів, дітей та підлітків віком до 15 років.

Виконання зовнішньоротових знімків у лобовій, стріловій, косих та напіваксіальних проекціях проводилось апаратом РУМ-20 при номінальній робочій напрузі на трубці 40 кV, номінальному анодному струмі 60 mА. Час експозиції – 0,06 сек., висота зйомки 20 см.

Внутрішньоротова дентальна зйомка виконувалась апаратом для дентальної рентгенографії ЭКСПЛОР – Х 70, а ортопантомографічну зйомку проводили апаратом ORTHOPHOS 3 DS з комп’ютерним забезпеченням.

Рентгенівські знімки виконувались на плівці “Кровлекс ” з використанням підсилюючого екрана ЕУІ-4.

Комп’ютерна томографія щелепно-лицевої ділянки черепів плодів, новонароджених, дітей різного віку та підлітків проводилась з метою встановлення типових особливостей та закономірностей просторової організації та перебудови структур зубощелепного апарату в процесі його становлення, тобто при формуванні та мінералізації зубних зачатків, прорізуванні зубів та формуванні їх коренів, резорбції коренів молочних зубів та зміні зубів.

Комп’ютерне томографічне дослідження виконане апаратом PHILIPS TOMOSCAN CX при номінальній робочій напрузі 120 кV, номінальному анодному струмі 150 mА. Тривалість скану – 4,5 сек, товщина зрізу – 2 – 5 мм, крок сканування – 2 – 5 мм. Сканування здійснювалось в аксіальній та напіваксіальній проекціях від підорбітального краю верхньої щелепи до нижнього краю нижньої щелепи.

Для радіовізіографічного дослідження зубощелепного апарату, яке дозволило визначити ступінь щільності його складових частин та прослідкувати її вікову динаміку використано апарат для проведення дентального радіовізіографічного обстеження фірми SIEMENS з програмним забезпеченням TROPHY RADIOLOGY.

Застосування програми для виміру щільності твердих тканин давало можливість визначити щільність кісткової тканини верхньої та нижньої щелеп в ділянках тіл, коміркових відростків, міжзубних перегородок, а також щільність тканин зубних зачатків і зубів різних груп та генерацій. За одиницю виміру щільності тканин брали умовну одиницю сірості (УОС). Вимірювання щільності кісткової тканини тіл, коміркових відростків та міжзубних перегородок на кожній щелепі проводилося паралельно в ділянках кількох зубощелепних сегментів, в тому числі в зонах сегментів, у яких в даному віковому проміжку мали місце прорізування або зміна зубів.

Гістологічне вивчення складових елементів зубощелепного апарату протягом пренатального періоду розвитку проводилось для виявлення рівня сформованості та структурних особливостей кісткової тканини щелеп та твердих тканин зубних зачатків на різних термінах їх формування та визначення залежності вікової динаміки щільності досліджуваних тканин від їх структурної перебудови. Для гістологічного дослідження у плодів від 9-ти тижнів внутрішньоутробного розвитку та новонароджених забирали фрагменти різних ділянок верхньої та нижньої щелеп з зубними зачатками. Фіксацію матеріалу проводили в 10% нейтральному розчині формаліну. Декальцинація мінералізованих тканин здійснювалась 8% розчином азотної кислоти. Зрізи здійснювались на санному мікротомі МС-2 у стріловій, горизонтальній, лобовій та косих площинах. Зрізи фарбували гематоксиліном і еозином.

Шліфи молочних та постійних зубів різного ступеня сформованості вивчались та порівнювались з метою виявлення структурних особливостей твердих тканин зубів кожної генерації, які можуть бути визначальними для характеристики властивостей досліджуваних тканин, зокрема – їх щільності.

Для отримання шліфів зуб розпилювали за допомогою ортопедичного диска на дві частини Поверхня розпилу шліфувалась абразивними дисками різної зернистості (діаметр зерна поступово знижувався) до максимальної гладкості і фіксувалась на предметне скельце. Частину зуба, що виступала над скельцем обережно зішліфовували широкими абразивними дисками, постійно орошуючи за допомогою спринцівки із стоматологічним наконечником. Готовий шліф накривали покривним скельцем.

Шліфи зубів і гістологічні препарати вивчали та фотографували під мікроскопом МБИ-1 при збільшеннях 5 х: окуляр 5, об’єктив 0; 10 х: окуляр 10, об’єктив 0; 40 х: окуляр 5, об’єктив 8; 80 х: окуляр 10, об’єктив 8; 100 х: окуляр 5, об’єктив 20; 200 х: окуляр 10, об’єктив 20; 400 х: окуляр 10, об’єктив 40.

Для збереження цілості твердих тканин зубів, зокрема – емалі, яка має високий ступінь крихкості і тому при обробці абразивними дисками часто вкривається тріщинами, фрагменти її відколюються, що значно погіршує якість та інформативність шліфів, автором розроблено удосконалену методику виготовлення шліфів, на яку одержано свідоцтво на раціоналізаторську пропозицію. Згідно запропонованої методики перед розпилом зуб вкривають шаром стоматологічної пластмаси “Протакрил” на 5-7 мм товщини. Після застигання пластмаси її разом із зубом розпилюють і отримують дві половини зуба у протакрилових “футлярах”. Далі шліфування проводять за загальноприйнятою методикою, проте шар протакрилу не дозволяє сколюватись периферичним часткам емалі. Виконання тонких шліфів за цією методикою забезпечує збереження цілості всіх тканин зубів, уникнувши виникнення тріщин та зламів.

За допомогою атомно-емісійного спектрального аналізу (атомно-емісійної спектроскопії) вивчався вміст 4-х макроелементів: кальцію (Са), натрію (Na) магнію (Mg) та фосфору (Р), а також 17-ти мікроелементів: стронцію (Sr), кремнію (Si), заліза (Fe), міді (Cu), срібла (Ag), молібдену (Mo), марганцю (Mn), барію (Ba), олова (Sn), фтору (F), алюмінію (Al), ванадію (V), нікелю (Ni), хрому (Cr), лантану (La), свинцю (Pb), цинку (Zn) в твердих тканинах зубних зачатків та зубів і в кістковій тканині щелеп на різних етапах розвитку. Дослідження виконувалось з використанням генератора дуги ИВС-28 та спектрографа СТЭ-1 з фотографічною реєстрацією спектрів, що дозволяє визначати мікрокількості елементів.

Атомізація зразка здійснювалась в електричній дузі при температурі ~ 4000о К, що виникає між графітовими електродами. Пробу поміщали в заглиблення одного з електродів; протиелектрод містив конусоподібний стрижень. Для разового аналізу використовували 10 – 30 мг проби. Для підготовки проби проводили попереднє прожарювання та озолювання досліджуваного об‘єкта. Реєстрація спектрів здійснювалась фотографічно. Для визначення кількісного складу елементів на фотопластинці 2-3- кратно реєстрували спектр аналізованого зразка, а також спектри не менше 3-х еталонів (стандартних зразків), що за складом близькі до аналізованого. За довжиною хвиль ліній в спектрі проби, які належать до відповідних елементів, користуючись таблицями спектральних ліній, визначали наявність в пробі даних елементів.

Кількісні параметри величин отримували шляхом використання характеристичних ліній атомів та вимірювання мікрофотометром їх відносної інтенсивності – різниці між інтенсивностями ліній порівняння і визначуваного елемента. Концентрацію макро- та мікроелементів в пробах вказували в мкг/г. Похибка аналізу є меншою 8-10% при концентраціях 0,001% і вище; при нижчій присутності домішок відносна похибка не перевищує 15%.

Забір кісткової тканини однієї вікової групи проводився на обох щелепах з ділянок різних зубощелепних сегментів, в тому числі – з сегментів, в яких протягом даного вікового проміжку відбувалось прорізування або зміна зубів.

Усі числові величини, що отримані в процесі виконання дисертаційної роботи базувались на 5-10 паралельних визначеннях і оброблялись статистично. Варіаційно-статистичне опрацювання результатів визначення щільності кісткової тканини щелеп та твердих тканин зубних зачатків і зубів методом радіовізіографії, а також кількісного вмісту макро- і мікроелементів в твердих тканинах зубощелепної системи шляхом атомно-емісійного спектрального аналізу проведено на персональному комп’ютері за загальноприйнятими методами з використанням стандартних статистичних функцій електронних таблиць Excel та за допомогою пакету прикладних програм для статистичного аналізу даних медико-біологічних обстежень “Instat” (GraphPad Software Ins.,1993). При цьому отримано результати у вигляді середнього значення досліджуваного параметра (М), стандартного відхилення (m), парного критерія Стьюдента або показника достовірності (t) та рівня імовірності (р).

Отже, проведений аналіз використаного матеріалу за допомогою адекватних комплексних методів дослідження дозволив вивчити морфологічно-біохімічні особливості складових частин зубощелепного апарату в їх структурно-функціональній єдності на різних етапах його формування і отримати статистично достовірні дані.

Результати дослідження. Застосування комплексу променевих методів дослідження дало змогу дослідити та вивчити типові закономірності структурної перебудови зубощелепного апарату в процесі його розвитку та провести уточнення вікових термінів основних періодів його становлення.

Нами було встановлено, що вперше суцільний кістковий контур щелепно-лицевої ділянки з контурованими фолікулами зубних зачатків рентгенологічно визначається у плодів 17 тижнів внутрішньоутробного розвитку. В цей же період в ділянці закладки нижніх присередніх різців вперше виявляються ознаки мінералізації зубних зачатків. Ці дані дозволяють стверджувати, що за останні чотири десятиліття відбулося значне “омолодження” процесу формування кісткового контуру щелеп, оскільки за даними Фрейдина, дослідження якого проводились у 1967 році, вперше суцільний кістковий контур верхньої щелепи утворювався на 21,5 тижні внутрішньоутробного розвитку.

Аналіз рентгенограм щелепно-лицевої ділянки плодів більш пізніх термінів пренатального розвитку, а також дітей різного віку та підлітків дав змогу визначити терміни початку мінералізації зачатків зубів обох генерацій, їх прорізування в ротову порожнину та зміни зубів, а також тривалість мінералізації, формування коренів і резорбції коренів молочних зубів і таким чином встановити, що період молочного прикусу триває до моменту прорізування першого постійного зуба у 5-річному віці (табл. 2) – від цього моменту бере початок період змінного прикусу, що триває до втрати останнього молочного зуба у віці 11-12 років.

Таблиця 2.

Терміни розвитку молочних зубів

Щелепа | Зуб | Початок мінералізації

коронки (місяці

пренатального розвитку) | Прорізування в

ротову порожнину

(місяці) | Закінчення

формування

коренів (роки) | Початок

резорбції

коренів (роки)

Нижня | 1 | 4 | 6 | 1,5 | 4

2 | 4 | 11 – 12 | 2,5 | 5

3 | 5 | 18 – 19 | 4 | 8

4 | 5 | 14 – 15 | 4 | 7

5 | 6 | 22 – 24 | 4 | 8

Верхня | 1 | 4,5 | 7- 8 | 1,5 | 4-4,5

2 | 4,5 | 10 – 11 | 2,5 | 5-5,5

3 | 5 | 18 – 20 | 5 | 8

4 | 5 | 15 – 16 | 4 | 7-7,5

5 | 7 | 23 – 24 | 4 | 8

Період формування постійного прикусу морфологічно завершується з прорізуванням третіх великих кутніх зубів, терміни прорізування яких є індивідуальними, припадають, як правило, на юнацький або зрілий вік і не зумовлюють значної перебудови структур зубощелепної ділянки. Тому завершення основного етапу формування постійного прикусу визначається завершенням формування коренів других великих кутніх зубів у 15-річному віці (табл.3).

Таблиця 3.

Терміни розвитку постійних зубів

Щелепа | Зуб | Початок мінералізації коронки | Прорізування | Закінчення

формування

коренів (роки)

Початок

прорізуванн (роки) | Вихід в ротову

порожнин (роки)

Нижня | 1 | 3-4 міс | 5,5-6 | 6-6,5 | 8,5-9

2 | 4-6 міс | 6,5-7 | 7-7,5 | 10

3 | 4-5 міс | 9-10 | 10-10,5 | 12,5-13

4 | 1,5-2 роки | 8,5-9 | 9-9,5 | 12

5 | 2-2,5 роки | 11-11,5 | 11,5-12 | 13,5-14

6 | При народженні | 4,5-5 | 5-5,5 | 8

7 | 2,5-3 роки | 11-12 | 12-13 | 15

8 | 7-… років | 14-15…

Верхня | 1 | 3-4 міс | 6-6,5 | 6,5-7 | 9

2 | 6-12 міс | 7-7,5 | 7,5-8 | 10

3 | 4-5 міс | 10-10,5 | 10,5-11 | 13

4 | 1,5-2 роки | 8-9 | 9-10 | 13

5 | 2-2,5 роки | 10,5-11 | 11-12 | 13-14

6 | При народженні | 5-5,5 | 5,5-6 | 8

7 | 2,5-3 роки | 11,5-12 | 12,5-13 | 15

8 | 7-… років | 14-15…

Встановлені терміни є характерними для кожної групи зубів, проте часові відхилення перелічених процесів і для молочних і для постійних зубів трапляються в 10-40% випадків як у вигляді випередження, так і у вигляді затримки.

Паралельно проведений аналіз структурної перебудови зубощелепної ділянки в період змінного прикусу дозволив встановити, що заміна зубів в цей період відбувається внаслідок комбінації резорбції коренів молочних зубів та резорбції кісткової пластинки, що відокремлює зачаток постійного зуба від його молочного попередника. Процеси резорбції кісткової пластинки та коренів молочних зубів можуть відбуватись синхронно або неодночасно, в результаті чого можливі три фізіологічні варіанти прорізування постійних зубів:

– з синхронним перебігом резорбції кісткової пластинки зубної комірки та коренів молочного зуба;

– з затримкою резорбції коренів молочного зуба;

– з затримкою резорбції кісткової пластинки.

Усі три варіанти можуть спостерігатись у однієї дитини при прорізуванні різних зубів. При фізіологічній зміні зубів часовий проміжок між завершенням резорбції коренів молочних зубів та кісткової пластинки є нетривалим, затримку одного з процесів можна діагностувати лише рентгенологічно. Тривала затримка резорбції кісткової пластинки зубної комірки чи коренів молочних зубів може стати причиною розвитку аномалій прорізування зубів і їх ретенції.

Проведене комп’ютерне томографічне дослідження дозволило об’ємно відтворити структурні особливості досліджуваної ділянки на різних етапах розвитку.

Зокрема нами було встановлено, що протягом пренатального періоду розвитку більш інтенсивна мінералізація тіл та коміркових відростків щелеп спостерігається зі сторони власне ротової порожнини, тоді як мінералізація зубних зачатків переважає зі сторони передсінка.

Після прорізування зубів в ротову порожнину в період формування їх коренів відзначаємо значно вищий рівень мінералізації стінок коренів зі сторони власне ротової порожнини.

Комп’ютерна томографія дозволяє також встановити співвідношення зачатків постійних зубів з їх молочними попередниками в період молочного та змінного прикусів. Оскільки, як бачимо на томограмах, зубні зачатки на ранніх етапах розвитку розміщені з орального боку коміркового відростка, переміщення їх в процесі прорізування відбувається не тільки в напрямі гребеня коміркового відростка, але й у вестибулярному напрямі, тобто рух зубного зачатка в товщі щелепи є не площинним, а просторовим.

Томографічне дослідження дозволяє також визначити положення коренів зубів та міжкоміркових і міжкореневих перегородок та їх співвідношення між собою і з оточуючими тканинами.

Застосування дентальної радіовізіографії, як якісно нового методу променевої діагностики, дозволило окрім вивчення особливостей будови щелепно-лицевої ділянки, визначити структурні характеристики об’єктів дослідження, зокрема – щільність окремих тканин.

Нами було встановлено, що вікова динаміка щільності твердих тканин різних складових частин зубощелепного апарату протягом досліджуваного періоду є різною і характерною для кожного окремого об’єкта:

– протягом пренатального періоду розвитку щільність зачатків зубів обох генерацій на обох щелепах є значно нижчою, ніж щільність кісткової тканини щелеп;

– в період молочного прикусу щільність кісткової тканини щелеп та твердих тканин молочних зубів є значно вища, ніж щільність зубних зачатків;

– в період змінного прикусу та формування постійного прикусу щільність твердих тканин постійних зубів суттєво перевищує щільність інших складових елементів зубощелепного апарату.

Показники щільності кісткової тканини коміркових відростків