Текст книги "Основы клинической морфологии зубов: учебное пособие"

2.1.2. Одонтометрия

Под одонтометрией понимают совокупность методов определения размеров зубов.

Одонтометрические параметры служат для вычисления интегративных морфометрических характеристик – одонтометрических индексов (модулей) и интердентальных индексов.

Основным инструментом в одонтометрии является штангенциркуль с заостренными ножками, который в зависимости от конструкции позволяет проводить измерения с точностью как до 0,1 мм, так и до 0,01 мм.

Для унификации измерений на поверхностях зуба рекомендуется [7] нанести хорошо заточенным простым карандашом следующие ориентиры:

– границу основания коронки и корня;

– проекцию условной срединной вертикали (УСВ) зуба.

Граница основания коронки (корня) соединяет по периметру точки наибольшей выпуклости эмалево-цементного соединения на вестибулярной и язычной поверхностях зуба.

Проекцию условной срединной вертикали переносят на мезиальную, дистальную, вестибулярную и язычную поверхности зуба. Для этого в обе стороны от срединной точки границы коронки и корня восстанавливают перпендикуляры (рис. 3).

Рис 3. Граница основания коронки (корня) и проекция условной срединной вертикали зуба на мезиальной (а), дистальной (б), вестибулярной (в) и язычной (г) поверхностях правого латерального резца верхней челюсти.

Наиболее важными одонтометрическими параметрами являются следующие:

– высота зуба;

– высота (длина) корня (корней);

– высота коронки;

– вестибулярно-язычный размер (диаметр) коронки;

– вестибулярно-язычный размер (диаметр) шейки;

– мезиально-дистальный размер (диаметр) коронки;

– мезиально-дистальный размер (диаметр) шейки;

– выраженность кривизны эмалево-цементной границы.

При измерении высоты зуба ножки штангенциркуля устанавливают перпендикулярно условной срединной вертикали. Высоту зуба определяют как расстояние между наиболее удаленными точками коронки и корня (рис. 4).

Рис. 4. Измерение высоты зуба.

а – правого латерального резца верхней челюсти (вестибулярная норма); б – правого первого премоляра верхней челюсти (мезиальная норма).

У многокорневых зубов высоту определяют между верхушкой наиболее высокого острия зуба и верхушкой самого длинного корня, ориентируя ножки штангенциркуля перпендикулярно УСВ.

Высоту (длину) корня (корней) зуба необходимо измерять в мезиальной (или дистальной) норме, ориентируясь на границу основания коронки (корня) и верхушку корня зуба (рис. 5).

Рис. 5. Измерение высоты корня (корней) зуба.

а – правого латерального резца верхней челюсти (медиальная норма); б – правого первого премоляра верхней челюсти (мезиальная норма).

При измерении ножки штангенциркуля располагают перпендикулярно УСВ зуба. Высоту корня у однокорневых зубов измеряют по вертикали от верхушки корня зуба до уровня его основания.

У многокорневых зубов по методу Нельсона измеряют длину каждого корня и находят среднюю арифметическую. Этот метод используют в антропологии. Методика Сельмер-Ольсена предполагает у многокорневых зубов измерение высоты только самого длинного корня. Для решения специальных задаЧ(при моделировании зубов, в практике судебно-медицинских экспертиз и в этнической одонтологии) необходимо измерять высоту каждого корня.

Высоту коронки зуба определяют по разности между высотой зуба и высотой корня [7].

В антропологии на резцах высоту коронки по методу Зубова измеряют в вестибулярной норме от середины режущего края коронки до наиболее выпуклой точки эмалево-цементной границы. На клыках и премолярах высотой коронки считают расстояние от верхушки острия до точки наибольшей выпуклости эмалево-цементной границы с вестибулярной стороны зуба. У моляров за высоту коронки принимают расстояние от эмалево-цементной границы до верхушки самого высокого острия зуба (на верхних молярах – параконус, на нижних – протоконид). По методу Р. Мартина высоту коронки измеряют от уровня ее основания до уровня жевательной поверхности без учета высоты бугорков. Затеки эмали из измерений исключают.

Вестибулярно-язычный размер коронки зуба определяют при вертикальном расположении ножек штангенциркуля параллельно условной срединной вертикали зуба. Ножки штангенциркуля устанавливают на точки наибольшей выпуклости вестибулярной и язычной поверхностей (рис. 6, а).

Вестибулярно-язычный размер шейки определяют между точками наибольшей выпуклости эмалево-цементной границы вестибулярной и язычной поверхностей в положении ножек штангенциркуля в горизонтальной плоскости перпендикулярно условной срединной вертикали зуба (рис. 6, б).

Рис. 6. Определение вестибулярно-язычного размера коронки и шейки зуба (левый первый моляр верхней челюсти, мезиальная норма).

а – положение ножек штангенциркуля на коронке; б – расположение измерительных точек на шейке.

При определении мезиально-дистального размера коронки однокорневого зуба ножки штангенциркуля держат параллельно условной срединной вертикали зуба. У резцов измеряют расстояние между наиболее удаленными (контактными) точками аппроксимальных поверхностей, располагающимися, как правило, ближе к окклюзионной трети коронки.

На клыках и премолярах мезиально-дистальный размер коронки измеряют также между контактными точками аппроксимальных поверхностей.

У моляров верхней челюсти Р. Мартин предлагает определять мезиально-дистальный размер (диаметр) коронки эмпирически между наиболее удаленными точками мезиальной и дистальной поверхностей.

Наиболее удобной нам представляется методика определения мезиально-дистального размера коронки зуба, по которой в качестве одонтометрических ориентиров рекомендуется использовать проекции условной срединной вертикали зуба на его поверхности [7]. Для этого на окклюзионной поверхности карандашом наносят две взаимно перпендикулярные линии («ортокрест»), идущие в мезиально-дистальном и вестибулярно-язычном направлениях, которые по вестибулярному, язычному, мезиальному и дистальному контурам соединяют с проекциями УСВ зуба.

При измерении мезиально-дистального размера коронки ножки штангенциркуля необходимо держать в горизонтальной плоскости перпендикулярно мезиально-дистальной линии «ортокреста».

Определение мезиально-дистального размера коронки у моляров нижней челюсти не вызывает затруднений, однако при измерении также целесообразно ориентироваться на «ортокрест».

Этот метод является универсальным и позволяет проводить измерения при различных вариантах формы окклюзионной поверхности моляра (рис. 7).

Рис. 7. Определение мезиально-дистального размера коронки моляра (правые моляры верхней челюсти, окклюзионная норма).

Положение ножек штангенциркуля на аппроксимальных поверхностях коронки четырехбугоркового (а) и трехбугоркового (б) моляров.

Под мезиально-дистальным размером шейки понимают «… расстояние между наиболее выступающими в мезиальном и дистальном направлениях точками на уровне наиболее далеко заходящих на корень участков эмали коронки (не считая затеков)» [9]. При определении мезиально-дистального размера шейки ножки штангенциркуля необходимо держать горизонтально, перпендикулярно условной срединной вертикали зуба, между наиболее удаленными точками мезиальной и дистальной поверхностей на уровне основания коронки (корня).

Мезиально-дистальный размер шейки моляров находят между точками, расположенными на пересечении эмалево-цемент-ной границы и проекции УСВ на мезиальную и дистальную поверхности зуба (более правильно указанный размер считать мезиально-дистальным размером основания коронки или корня).

Выраженность кривизны эмалево-цементной границы определяют в мезиальной и дистальной нормах как кратчайшее расстояние от точки ее наибольшей выпуклости до уровня основания коронки.

Одонтометрические индексы или модули (модуль коронки, массивность коронки, индекс коронки, индекс шейки и др.), являются интегративными морфометрическими показателями, для вычисления которых служат абсолютные размеры зубов.

Модуль коронки определяется как полусумма ее мезиально-дистального (М-Д) и вестибулярно-язычного (В-Я) размеров:

Наибольшую информативную ценность имеет определение среднего модуля для каждого класса зубов. По величине среднего модуля ряда верхних моляров (сумму модулей трех моляров верхней челюсти необходимо разделить на 3) устанавливают размах вариаций абсолютных размеров.

Массивность коронки определяется как произведение мезиально-дистального размера на вестибулярно-язычный размер коронки:

Массивность коронки = М-Д размер коронки × В-Я размер коронки.

Этот показатель наряду с модулем коронки является интегративной характеристикой ее величины («общая масса») и широко используется в сравнительной одонтологии.

Индекс коронки представляет собой процентное отношение вестибулярно-язычного размера коронки к ее мезиально-дистальному размеру:

Для моляров верхней челюсти индекс коронки всегда больше 100, для моляров нижней челюсти – меньше 100.

Наиболее вариабельна форма коронок у вторых и третьих моляров.

Индекс шейки рассчитывают как процентное отношение мезиально-дистального размера шейки к мезиально-дистальному размеру коронки:

Этот индекс используют при определении половых различий зубов человека [7, 10].

Интердентальные индексы. Для определения половых, расовых особенностей и степени редукции зубов применяют индексы, позволяющие установить различия между зубами в пределах одного класса и зубов разных классов, так называемые интердентальные индексы.

Предложены: межрезцовый индекс, индекс премоляров, индексы зубных групп, индексы антагонистов и серия стэп-индексов.

Межрезцовый индекс вычисляют для резцов верхней челюсти, он дает представление об уровне редукции латерального резца:

Индекс премоляров вычисляют для нижнего зубного ряда, он показывает отношение мезиально-дистальных размеров этих зубов:

Как правило, у постоянных зубов человека индекс премоляров больше 100, что свидетельствует о преобладании размеров второго премоляра над размерами первого премоляра нижней челюсти.

Самыми стабильными зубами являются первые постоянные моляры. В связи с этим предлагают его размеры сравнивать с аналогичными размерами других зубов. Индексы, показывающие отношение размеров зуба к размерам первого моляра, носят название стэп-индексов.

Р. Сельмер-Ольсен предложил ряд стэп-индексов по мезиально-дистальному размеру, условно пронумеровав их:

Стэп-индексы можно составить по вестибулярно-язычным размерам, по модулю коронки и другим показателям.

В ряде случаев применяются индексы, показывающие взаимоотношение размеров различных групПзубов. Такие показатели носят название индексов зубных групп.

Кроме этого, существуют индексы антагонистов, показывающие отношение между размерами одноименных зубов верхней и нижней челюстей. Предложены индексы антимеров, которые позволяют определить асимметрию в морфологии зубов человека. Используются индексы тригонида и талонида. Индекс тригонида показывает процентное отношение вестибулярно-язычного размера тригонида к мезиально-дистальному размеру коронки, а индекс талонида – вестибулярно-язычного размера талонида к мезиально-дистальному размеру коронки.

Одонтометрические методы широко применяют в морфологических и клинических исследованиях. При морфологических исследованиях (анатомия человека, антропология) изучают фило– и онтогенез зубов, дифференцирующие их индивидуальные, возрастные, половые и расовые признаки.

В клинике (стоматология, судебная медицина) одонтометрию проводят для диагностики патологии зубочелюстной системы и идентификации личности.

Для исследования используют препараты изолированных зубов, гипсовые модели челюстей, рентгенограммы и т. д. Измерения зубов осуществляют также непосредственно в полости рта.

Объективными и наиболее полными являются измерения, проводимые на препаратах изолированных зубов.

Измерения на черепных сериях позволяют дать количественную оценку морфометрических параметров зубных рядов, челюстей и черепа в целом.

Гипсовые модели помогают оценить динамику одонтометрических и гнатометрических показателей в возрастном аспекте у одного и того же индивидуума.

Измерение в полости рта (как у живых индивидуумов, так и на трупах) устраняет погрешности, присущие гипсовым моделям, и позволяет дополнительно провести рентгенологическое исследование. На рентгенограммах можно определить морфометрические параметры полости зуба, оценить состояние тканей пародонта и выявить очаги хронической инфекции.

Исследования в полости рта позволяют также наряду с морфометрическими параметрами дать характеристику одонтоскопических признаков (цвет эмали и дентина, зубной налет, мелкие трещины, вид пломбировочного материала).

2.2. Гистологические методы

Ткани зуба являются в основном минерализованными образованиями, сходными с костной тканью, но имеющими морфологические особенности, требующие несколько иного подхода к подготовке их для микроскопического исследования.

Для изучения тонкого строения зубов используют обычно декальцинированные срезы, заключенные в целлоидин, или шлифы зубов.

Изготовление декальцинированных срезов включает следующие этапы: фиксацию, декальцинацию, обезвоживание, заливку в целлоидин и окраску срезов.

Фиксация. Выделенный фрагмент челюсти либо зубочелюстной сегмент у экспериментальных животных или от трупа (лучше в первые сутки после смерти) промывают проточной водой и затем обычно помещают сразу в 10 % раствор нейтрального формалина на 7—12 дней. В этом растворе материал может находиться и более продолжительное время.

Для фиксации тканей зуба показаны также крепкие спиртовые растворы: например, спирт-формалин, спирт-формалин-уксусная кислота, нейтральная смесь Шабадаша (спирта 96 % 100 мл, меди нитрата 1,8 г, кальция нитрата 0,9 г, формалина чистого 10 мл), жидкость Карнуа, смесь «Суза».

Следует помнить, что степень последующего воздействия декальцинирующих растворов на ткани зуба зависит от применяемого фиксатора. Лучше использовать спиртовые растворы формалина, а для гистохимических целей – фиксацию в жидкости Жандра (смесь из 8 мл, насыщенного раствора пикриновой кислоты на 90 % спирте 1,5 мл неразведенного формалина и 0,5 мл ледяной уксусной кислоты) или в фиксаторе Буэна – Дюбоска (смесь из 150 мл 80 % спирта, 1 г пикриновой кислоты, 60 мл неразведенного формалина, 15 мл ледяной уксусной кислоты). После фиксации исследуемый материал помещают на 20–24 Чв проточную воду.

Декальцинация. Процесс деминерализации тканей зуба может проводиться различными методами, однако следует помнить, что структуры эмали, которая содержит около 96 % минеральных солей, становятся после этого плохо различимыми. Наиболее подходящими для зубов декальцинирующими растворами являются органические кислоты (муравьиная, трихлоруксусная), а также некоторые минеральные кислоты (азотная, хлористоводородная и др.). Используют также жидкость Дженкинса следующего состава: крепкая соляная кислота—4 мл, ледяная уксусная кислота – 3 мл, хлороформ – 10 мл, дистиллированная вода – 10 мл, абсолютный спирт – 73 мл. Неплохими фиксирующими и одновременно декальцинирующими свойствами обладает смесь «Суза» по Гейденгайну: 4,5 г сулемы и 0,5 г поваренной соли растворяют при нагревании в 80 мл дистиллированной воды, затем добавляют 2 мл трихлоруксусной кислоты и 20 мл формалина.

Одним из самых распространенных способов декальцинации является помещение исследуемого материала на 8 – 12 дней в 5 % раствор азотной кислоты. Процесс декальцинации должен проходить при комнатной температуре. Раствор кислоты заменяют ежедневно, контролируя при этом степень деминерализации исследуемого кусочка челюсти с зубами или зуба. Контроль осуществляется ежедневной пробой на извлечение кальция 1 % оксалатом натрия. Простым способом контроля может служить вода: если вода легко проникает в ткани исследуемого кусочка, то он готов для проведения следующей операции.

Обезвоживание. После декальцинации исследуемый кусочек помещают в растворы спиртов возрастающей концентрации (40 %, 60 %, 80 %, 95 % и абсолютный 100 % спирт). В каждом из растворов кусочек должен находиться от 24 до 48 ч, а в абсолютном спирте – не менее 48–60 ч. Удаление воды необходимо для последующей качественной инфильтрации материала целлоидином.

Заливка в целлоидин. Из абсолютного спирта исследуемый материал помещают в смесь спирта с эфиром (50 % на 50 %), которую периодически меняют в течение 48–62 ч. Затем из этой смеси кусочек переносят в 2 % раствор целлоидина в хорошо закупориваемую посуду и оставляют в нём на 2–4 нед. После этого фрагмент челюсти с зубами или зубы последовательно помещают в растворы целлоидина возрастающей плотности: 4 %, 6 %, 10 % и 1 2 %, сохраняя в каждом растворе для достаточной пропитки не менее 2–3 нед (иногда до нескольких месяцев). Последний целлоидиновый раствор вместе с исследуемым материалом помещают в эксикатор, где целлоидин постепенно высыхает и уплотняется, причем его уровень снижается наполовину.

Блоки, заключенные в целлоидин, нельзя оставлять в сухом состоянии. Их следует поместить в 70 % спирт, а для длительного хранения – в смесь 70 % спирта и глицерина в банках с притертой пробкой.

Окраска срезов. Режут блоки хорошо заточенными ножами. Затем срезы толщиной в среднем 12–15 мкм помещают в чашку Петри с 70 % спиртом. Обычно целлоидин сразу «не покидает» срезы, поэтому их монтируют на предметном стекле только после окраски, обезвоживания и просветления. Срезы окрашивают серией красящих реактивов.

Срезы чаще всего окрашивают гематоксилином Делафильда и эозином по обычной методике. После окраски срезы помещают в карбол-ксилол (для полного извлечения целлоидина), затем в чистый ксилол и после этого – на предметное стекло с последующим заключением в бальзам.

Для окраски срезов декальцинированных зубов используют метод Шморля. Срезы окрашивают в течение 10–12 мин раствором тионина, затем споласкивают водой и переносят в концентрированный водный раствор пикриновой кислоты на 1,5–2 мин. Снова споласкивают в дистиллированной воде, затем дифференцируют в 70 % спирте до прекращения отделения из срезов красителя (обычно 5-10 мин), обезвоживают в 96 % спирте, карбол-ксилоле и монтируют на предметном стекле с заключением в бальзам. В результате окрашиваются одонтобласты с отростками и дентинные трубочки.

Основное вещество дентина, а также дентинобласты хорошо окрашиваются азаном, особенно после предварительной фиксации в смеси «Суза» с декальцинацией в азотной кислоте. Дентин можно окрашивать по Вейденрейху в анилиновой воде с генциановым фиолетовым после фиксации в жидкости Ценкера с формалином и декальцинацией зуба в 5 % растворе азотной кислоты.

Для изучения пульпы предварительно расколотый продольно зуб фиксируют в 10 % нейтральном формалине или жидкости Ценкера. Затем кусочек ткани извлекают из полости зуба и заливают в парафин или целлоидин. Окраска срезов проводится гематоксилином и эозином, азаном и другими красителями, применяемыми для окраски рыхлой неоформленной соединительной ткани.

Декальцинация в сильной степени влияет на структуру тканей зуба (например, эмаль разрушается почти полностью обычными методами деминерализации). Поэтому в определенных случаях зубы изучают на сделанных тонких распилах – шлифах.

Зубы, предназначенные для шлифовки, должны сохраняться в 1 0 % нейтральном формалине. С помощью крупнозернистого, а затем мелкозернистого шлифовальных кругов можно получить шлифы зуба необходимой толщины, а затем произвести зачистку поверхности наждачной бумагой. Обтачивать зуб значительно тяжелее, чем кость. Целесообразно сначала залить зуб в гипс и шлифовать с двух сторон. Обточенный до 0,5–1,0 мм зуб вынимают из гипса и продолжают обтачивать до необходимой толщины. Затем шлифсполаскивают в эфире, сушат и монтируют на предметном стекле как обычно.

Исследование эмалевых призм проводят на продольных и поперечных шлифах. Для изоляции эмалевых призм зуб помещают в 5-10 % раствор хлористоводородной кислоты до размягчения эмали. Затем эмаль расщепляют иглой в кювете с изотоническим раствором хлорида натрия. Полосы Гунтера-Шрегера выявляют путем помещения продольного шлифа на несколько секунд в 5 % раствор азотной кислоты с последующей основательной промывкой проточной водой.

Окраска дентина на шлифах зубов проводится по методу Кохана-Фуррера. Шлифы помещают в насыщенный водный раствор сулемы на 5–7 дней, затем переносят в свежеприготовленный сульфид аммония на 3–4 дня до интенсивной черной окраски, высушивают и заключают в бальзам.

Выявление органического матрикса проводят по Готтлибу путем окраски тонких шлифов насыщенным подогретым раствором сульфоализариновокислого натрия: шлифы помещают в раствор на несколько часов, а затем гладко полируют поверхность шлифа в 95 % спирте. После этого шлифы проводят через абсолютный спирт и ксилол с последующим заключением в бальзам.

Цемент зуба исследуют на шлифах или декальцинированных срезах по методикам, применяемым для окраски костей [14, 27].

Изучение различных стадий развития зуба у эмбрионов экспериментальных животных проводят после декальцинации фрагментов челюстей с зубами в трихлоруксусной кислоте (после фиксации в фиксаторах Буэна, Ценкера или смеси «Суза») с последующей заливкой в целлоидин и окраской.