Objective. To study the stress-strain state of demineralized tooth enamel after its impregnation with a low-viscosity composite in a long-term period of functioning in the oral cavity in a series of equivalent cyclic tests; to study the correlation of the experimental results with clinical observations of the treatment of enamel caries using a modified infiltration technique.
Materials and methods. The parameters of laser holographic interferometry and atomic force microscopy, reflecting the timing, type and severity of deformation defects in samples of demineralized tooth enamel were analyzed in a series of equivalent cyclic tests. During the experiment the samples underwent classical infiltration with composite using ICON technology (main group) and a 2-stage enamel caries treatment technique, including carrying out a time-modified conditioning of classical infiltration and the final stage (stages) of enamel coating with a bioactive hybrid glass ionomer (comparison group).
Results. The first signs of the deformation defects generation in demineralized enamel filtered on the classical method (the appearance of perifocal microcracks) were recorded in 11.2 % of the tested samples after 0.9 · 106 cycles (equivalent to 9 months of functioning of a tooth with treated enamel caries in the oral cavity), during further cyclic tests the percentage of samples with local defects increased progressively. Signs of a violation of the stress-strain state in the enamel after combined treatment (samples of the comparison group) were revealed in cycles corresponding to 2–3 years of being in an artificial environment of the oral cavity. Experimental data correlated with the clinical observations both in time and frequency of complications (secondary/recurrent caries) in the long term after treatment of enamel caries by various methods.
Conclusions. In the process of equivalent cyclic tests, heterogeneous elastic-plastic deformations develop in the thickness of a section of demineralized enamel impregnated with a flowing composite and along its perifocal zones, most pronounced at the interface between intact and treated enamel, which leads to the development of local defects, delaminations, cracks, and destruction of the structurally heterogeneous environment of tooth enamel. According to the results of the comparative analysis, the most favorable results in terms of the timing of development, frequency and severity of deformation defects were obtained in samples of demineralized enamel after its treatment using a modified caries infiltration technique followed by coating with a bioactive hybrid glass ionomer.
Цель. В серии эквивалентных циклических испытаний изучить напряженно-деформированное состояние деминерализованной эмали зуба после ее импрегнации композитом низкой вязкости в сроки, эквивалентные длительному периоду функционирования в полости рта; соотнести результаты экспериментов с клиническими наблюдениями лечения кариеса эмали по модифицированной инфильтрационной методике.
Материалы и методы. Проанализированы параметры лазерной голографической интерферометрии и атомно-силовой микроскопии, отражающие сроки появления, тип и выраженность деформационных дефектов в образцах деминерализованной эмали зубов, на которых в процессе эксперимента воспроизведена классическая инфильтрация композитом по технологии ICON (основная группа) и двухэтапная методика лечения кариеса эмали, включающая проведение модифицированной по времени кондиционирования классической инфильтрации и заключительный этап (этапы) покрытия эмали биоактивным гибридным стеклоиономером (группа сравнения).
Результаты. Первые признаки генерации деформационных дефектов в проинфильтрированной по классической методике деминерализованной эмали (появление перифокальных микротрещин) зафиксированы у 11,2 % тестируемых образцов через 0,9·106 циклов (эквивалент 9 месяцев функционирования зуба с пролеченным кариесом эмали в полости рта), в ходе дальнейших цикловых испытаний процент образцов с локальными дефектами прогрессивно нарастал. Признаки нарушения напряженно-деформированного состояния в эмали после комбинированного лечения (образцы группы сравнения) выявлены в циклах, соответствующих 2–3 годам нахождения в условиях искусственной среды полости рта. Экспериментальные данные коррелировали с клиническими наблюдениями по времени и частоте проявления осложнений (вторичного / рецидивного кариеса) в отдаленные сроки после лечения кариеса эмали разными методами.
Выводы. В процессе эквивалентных циклических испытаний в толще участка деминерализованной эмали, проимпрегнированной текучим композитом, и по его перифокальным зонам развиваются неоднородные упругопластические деформации, наиболее выраженные на границах раздела интактной и пролеченной эмали, что приводит к развитию локальных дефектов, расслоений, трещин, разрушению структурно-неоднородной среды эмали зуба. По итогам сравнительного анализа наиболее благоприятные результаты в части сроков развития, частоты и степени выраженности деформационных дефектов получены у образцов деминерализованной эмали после её лечения по модифицированной методике кариес-инфильтрации с последующим покрытием биоактивным гибридным стеклоиономером.