Ocena przepływu krwi w miazdze zęba za pomocą przepływometrii laserowej u pacjentów leczonych z powodu nieprawidłowości zębowych*

Transkrypt

1 Czas. Stomatol., 2010, 63, 9, Polish Dental Society Ocena przepływu krwi w miazdze zęba za pomocą przepływometrii laserowej u pacjentów leczonych z powodu nieprawidłowości zębowych* Assessment of pulpal blood flow with Laser Doppler Flowmetry (LDF) technique in patients treated for malocclusions Lesław Jacek Pypeć 1, Grażyna Śmiech Słomkowska 2, Katarzyna Krawczyk 2 Z Zakładu Stomatologii Wieku Rozwojowego Uniwersytetu Medycznego w Łodzi 1 Kierownik: prof. dr hab. n. med. M. Wochna-Sobańska Z Zakładu Ortodoncji Uniwersytetu Medycznego w Łodzi 2 Kierownik: prof. dr hab. n. med. G. Śmiech-Słomkowska Summary Introduction: In orthodontics, acquiring a method to assess pulp s condition during treatment poses a challenge. Aim of the study: To assess both pulpal blood flow in teeth depending on their position and pulpal blood flow changes during movement following the application of orthodontic forces. Material and method: The group of subjects consisted of 15 patients with diagnosed dental irregularities. Pulpal blood flow was measured by means of PeriFlux System Measurements were taken three times: before the application of a device, 3 weeks into treatment, and after the appliance therapy was discontinued. Results: A significant decrease of pulpal blood flow was observed during treatment, however, it stabilized when the therapy was discontinued. Conclusion: Orthodontic forces used in treatment of dental irregularities by means of fixed or removable appliances result in considerable but transient decrease in pulpal blood flow. Streszczenie Wstęp: poszukiwanie metody oceny stanu miazgi zębów w przebiegu leczenia nieprawidłowości zębowych stanowi istotny problem w ortodoncji. Cel pracy: ocena przepływu krwi w miazdze zębów w zależności od ich ustawienia i zmian przepływu naczyniowego w trakcie ich przemieszczania za pomocą sił ortodontycznych. Materiał i metoda: badaniami objęto 15 pacjentów, u których rozpoznano nieprawidłowości zębowe. Wykonano pomiary przepływu naczyniowego za pomocą urządzenia PeriFlux System Pomiary wykonywano 3 razy: przed założeniem aparatu, w 3 tygodnie po jego założeniu oraz po zdjęciu aparatu. Wyniki: po zastosowaniu leczenia ortodontycznego zaobserwowano znaczny spadek przepływu krwi w miazdze zęba i jego stabilizację po zakończeniu leczenia. Podsumowanie: przykładane siły ortodontyczne stosowane w leczeniu nieprawidłowości zębowych zarówno aparatami stałymi jak i zdejmowanymi wywołują znaczny, ale przejściowy spadek przepływu krwi w miazdze zęba. KEYWORDS: Laser Doppler Flowmetry, pulp response, orthodontic forces HASŁA INDEKSOWE: przepływomierz laserowy, reakcja miazgi, siły ortodontyczne *Praca wykonana w ramach działalności pracy własnej i pracy statutowej

2 L. J. Pypeć i in. Czas. Stomatol., Wstęp Poszukiwanie metody oceny stanu miazgi zębów w przebiegu leczenia nieprawidłowości zębowych stanowi istotny problem w ortodoncji. Szczególnie istotne wydają się badania zmian ukrwienia miazgi w zębach po zastosowaniu sił ortodontycznych w trakcie ich przemieszczania. Dotychczas stan miazgi w leczeniu stomatologicznym sprawdzany jest metodami pośrednimi. Do nich zaliczyć można: wywiad, obserwację barwy zęba, kontrolę radiologiczną i ocenę wrażliwości na testy termiczne lub elektryczne. Wszystkie te metody oparte są na subiektywnej ocenie pacjenta i lekarza [12, 21]. W regulacji przepływu krwi w miazdze istotną rolę odgrywają impulsy nerwowe biegnące zarówno drogą włókien autonomicznych eferentnych jak i aferentnych. Pierwsze odpowiadają za skurcz naczyń, drugie zaś za ich rozkurcz podczas zapaleń miazgi. W badaniach doświadczalnych na zwierzętach wykazano, że przedłużony skurcz naczyń obniża pobudliwość wewnątrzzębowych czuciowych zakończeń nerwowych [5, 9, 10, 13, 14]. Podczas niedokrwienia miazgi czuciowe zakończenia włókien typu A tracą swą normalną wrażliwość (Gazelius i wsp. 1986, 1988, Kerezoudis i wsp. 1992, 1993, Olgart i wsp. 1988, 1994). Z tego względu należy pamiętać, że podczas badania reaktywności miazgi testami na ciepło, zimno i testami elektrycznymi ocenia się nie żywotność miazgi, lecz pobudliwość zakończeń nerwowych. Miazga może przeżyć znacznie dłużej, jest to tzw. silna redukcja przepływu bez trwałego uszkodzenia miazgi. Patologiczne zmiany w miazdze pojawiają się w wyniku działania na tkankę szkodliwych czynników bakteryjnych, mechanicznych, chemicznych i jatrogennych. Do tych ostatnich zalicza się między innymi przyłożenie zbyt dużych sił, działających zarówno krótko jak i długo czasowo w terapii ortodontycznej [ 2, 4, 6, 17-19, 22 ]. Z tego powodu każda sytuacja kliniczna, która powoduje spadek przepływu krwi, wpływa na redukcję odpowiedzi miazgi na testy żywotności, chociaż żywotność miazgi może być niezachowana. Zastosowanie nowoczesnej metody badania przepływu naczyniowego przy użyciu techniki Laser Doppler Flowmetry (LDF) mogłoby dać wczesną, wiarygodną ocenę żywotności miazgi zębów u osób leczonych ortodontycznie. Zahamowanie przepływu krwi w miazdze na skutek zastosowania zbyt dużych sił ortodontycznych powoduje opóźnienie w usuwaniu szkodliwych produktów z miazgi, co z kolei może prowadzić do jej uszkodzenia, a nawet martwicy. Procesy zapalne tkanek okołowierzchołkowych i martwica miazgi zębów poddanych działaniu sił ortodontycznych mogą nie zostać wykryte przez dłuższy czas, co sprzyja występowaniu powikłań w postaci zewnętrznej resorpcji zapalnej. Istotą przepływometrii laserowej jest przesyłanie światłowodem światła generowanego przez źródło laserowe do badanego obszaru tkanki. Strumień światła, który wnika do tkanki jest w niej rozpraszany, częściowo pochłaniany a częściowo ulega odbiciu. Ta część promieni, która napotka na swej drodze poruszające się elementy morfotyczne (głównie krwinki czerwone) podlega zjawisku zmian częstotliwości (efekt Dopplera), natomiast promienie rozproszone na nieruchomych strukturach zachowują tą samą częstotliwość. Załamane światło jest przekazywane do fotodetektora, skąd otrzymany sygnał pomiarowy poddawany jest złożonej obróbce elektronicznej do dalszej analizy. Technika LDF daje pewnego rodzaju uśredniony pomiar ruchu krwi w obszarze penetracji światła laserowego. Jej zaletami są : nie- 536

3 2010, 63, 9 Przepływ krwi w miazdze zęba inwazyjność metody, ciągłość zapisu, ocena dynamiki mikronaczyniowej, łatwość zastosowania i oceny, a także brak subiektywnych odczuć pacjenta. Wśród wad wymienia się: trudności kalibracji, brak uniwersalizmu dla tkanek oraz liczne artefakty [3, 5, 8]. Cel pracy Celem pracy była ocena przepływu krwi w miazdze zębów w zależności od ich ustawienia i zmian przepływu naczyniowego w trakcie ich przemieszczania za pomocą sił ortodontycznych. Materiał i metoda Ocenę przepływu krwi z użyciem urządzenia PeriFlux System 5010 f-my Perimed Szwecja wykonano u 15 pacjentów w wieku 12 lat, u których rozpoznano nieprawidłowości zębowe polegające na ich obrotach, stłoczeniu lub wargowym wychyleniu. Badanie wykonano za pomocą sondy pomiarowej odizolowanej krążkami silikonowymi zabezpieczającymi przed niepożądanym wpływem tła (dziąsło, ślina). Sondę umieszczano na powierzchni językowej koron zębów w okolicy 1/3 przyszyjkowej, tj. 3-5 mm od brzegu dziąsła. Podczas poszczególnych pomiarów przepływu krwi w miazdze, sondę utrzymywano na powierzchni zęba do momentu uzyskania regularnego zapisu trwającego co najmniej 30 sek. Zmierzone wartości podano w jednostkach przepływu (PU) tj. liczba elementów morfotycznych krwi przepływających w naczyniach włosowatych miazgi zęba w danej objętości w jednostce czasu. Raport ogólny danego zapisu podawał wyniki z określeniem średniej, odchylenia standardowego i błędu standardowego. Pomiary wykonywano 3 razy: przed założeniem aparatów, w 3 tygodnie po ich założeniu oraz po zdjęciu aparatów. Wyniki badań konfrontowano z opracowanymi wcześniej wzorcami przepływu naczyniowego dla uzębienia zdrowego u dzieci w wieku 7 12 lat [15, 16]. Przykładowe obserwacje i ich omówienie O b s e r w a c j a 1. Pacjentka lat 12. Nieprawidłowości zębowe dowargowe wychylenie zębów siecznych górnych. Poddana rutynowemu postępowaniu ustawiania zębów przednich aparatem stałym. Założono 2x4 łuk 0,014 NiTi przez 3 miesiące i kolejno 0,018 NiTi przez 5 miesięcy oraz 0,016 łuk stalowy przez 4 miesiące. Uzyskano przechylenie zębów siecznych w kierunku podniebiennym. Przedstawione zapisy przepływu naczyniowego wskazały radykalny spadek jego wartości w 3 tygodnie po założeniu aparatu stałego (ryc.1, 2) i powrót ukrwienia miazgi w 1 godzinę po jego zdjęciu do poziomu zbliżonego do stanu przed rozpoczęciem leczenia (ryc. 3). O b s e r w a c j a 2. Pacjentka lat 12. Nieprawidłowości zębowe stłoczenie zębów w przednim odcinku szczęki, rotacja zębów 11 i 21, przechylenie zębów 12 i 22. Założono aparat Schwarza ze śrubą. Czas obserwacji 6 miesięcy. Przedstawione raporty analizy zapisu przepływu naczyniowego w przypadku drugim, wskazały na znaczny spadek jego wartości w 3 tygodniu po założeniu aparatu (ryc. 4, 5) i ustabilizowanie powrotu ukrwienia miazgi, w 6 miesiącu obserwacji na poziomie zbliżonym do badania wstępnego (ryc. 6). Wyniki W obserwowanych przypadkach leczenia nieprawidłowości zębowych u dzieci 12-let- 537

4 L. J. Pypeć i in. Czas. Stomatol., Ryc. 1. Badanie przepływu naczyniowego przed założeniem aparatu stałego. Ryc. 2. Badanie przepływu naczyniowego w 3 tygodnie po założeniu aparatu stałego. Ryc. 3. Badanie przepływu naczyniowego po zdjęciu aparatu stałego. nich, średnie wartości przepływu naczyniowego w miazdze zębów wahały się od 8,3 11,57 PU dla górnych zębów siecznych przyśrodkowych do 4,78 10,3 PU dla górnych zębów siecznych bocznych w badaniu wstępnym przed rozpoczęciem leczenia ortodontycznego. Największy spadek przepływu obserwowano w 3 tygodniu leczenia stosując u 5 pacjentów 538

5 2010, 63, 9 Przepływ krwi w miazdze zęba Ryc. 4. Badanie przepływu przed założeniem aparatu Schwarza. Ryc. 5. Badanie przepływu po założeniu aparatu Schwarza. Ryc. 6. Badanie przepływu po godzinie od zdjęcia aparatu Schwarza (6 miesięcy po leczeniu). 539

6 L. J. Pypeć i in. Czas. Stomatol., aparaty zdejmowane: od 82 93% dla przyśrodkowych zębów górnych do 49,7 79,5% dla zębów górnych siecznych bocznych. Po 6 miesiącach obserwacji wartość przepływu ustabilizowała się na poziomie od 13,2 26,5% niższym dla górnych zębów siecznych przyśrodkowych oraz i 33 37,8% niższym dla bocznych zębów siecznych górnych w porównaniu do wartości w badaniu wstępnym. Wykonane w 10 przypadkach leczenia nieprawidłowości zębowych aparatami stałymi badania przepływu u dzieci w wieku lat, wykazały spadek jego wartości zarejestrowany w 3 tygodniu leczenia od 42,3 52,5% dla przyśrodkowych zębów siecznych górnych do 58,8 59,4% dla bocznych zębów siecznych górnych, w porównaniu z badaniem wstępnym. Zauważono również stabilizację przepływu krwi w miazdze na poziomie wartości badania wstępnego. Omówienie wyników i dyskusja Uzyskane wyniki badań wykazały, że zarówno siły ciągłe (leczenie aparatami stałymi) jak i przerywane (leczenie aparatami zdejmowanymi) wywołują spadki w przepływie krwi w miazdze zęba. Znalazło to potwierdzenie w badaniach Ikawy i wsp. [7]. Na skutek działania na miazgę szkodliwych czynników, np. zbyt dużych sił ortodontycznych może dojść do wielu zmian biologicznych, takich jak wakuolizacja miazgi, spadek poziomu oddychania komórkowego, czy podwyższenie progu pobudliwości miazgi [11]. Z badań klinicznych i obserwacji wynika, że większość tych zmian ma charakter przejściowy. Badania Sano i wsp. [18] potwierdziły powrót przepływu krwi w miazdze na poziomie prawidłowym po zaprzestaniu aplikacji sił ortodontycznych. Znalazło to potwierdzenie we własnych badaniach. Pomimo działania czynników szkodliwych zdolności naprawcze miazgi umożliwiają zachowanie jej żywotności. Należy zauważyć, że im młodszy pacjent tym większa jest szansa na powrót miazgi do stanu wyjściowego. Uzasadnia się to obecnością szerszego otworu wierzchołkowego, a co za tym idzie lepszym ukrwieniem miazgi. Unsterscher i wsp. [20] potwierdzili w badaniach korelację pomiędzy wiekiem pacjentów a nasileniem zmian w miazdze. Istotne z punktu widzenia leczenia ortodontycznego są rodzaj siły, jej wielkość oraz czas jej działania. Ze względu na różną postać nieprawidłowości zębowych w leczeniu stosuje się zarówno siły intruzyjne jak i ekstruzyjne. Większość autorów jest zgodna, że większe spadki w przepływie krwi w miazdze zęba wywołują siły intruzyjne [1, 2, 6]. Brodin i wsp. [2] wykonali analizę porównawczą poziomu przepływu krwi w miazdze po zastosowaniu sił intruzyjnych i ekstruzyjnych. Autorzy stwierdzili, że siły ekstruzyjne nie wywołały istotnych zmian w przepływie krwi natomiast siły intruzyjne rzędu 200g spowodowały spadek przepływu krwi o 20% w stosunku do wartości początkowych. Analiza piśmiennictwa wykazała, że istnieje rozbieżność w poglądach dotyczących korelacji pomiędzy wielkością zastosowanej siły ortodontycznej a spadkiem przepływu naczyniowego. Ikawa i wsp. [6] stwierdzili, że im większa zastosowana siła tym większy spadek. Nie znalazło to jednak potwierdzenia w badaniach Barvicka i Ramsaya [1]. Badając wpływ krótko działających sił intruzyjnych od 75 do 4500g nie stwierdzili wpływu wielkości siły na wartość przepływu w miazdze. Odnośnie czasu działania sił ortodontycznych również nie ma jednolitych poglądów w piśmiennictwie. Wyniki obserwacji Stenvika i Mjora [19] wskazują, że czas działania siły nie ma większego wpływu na spadek prze- 540

7 2010, 63, 9 Przepływ krwi w miazdze zęba pływu krwi w miazdze oraz na zmiany o charakterze destrukcji ścian naczyń i przerostu sródbłonka. Opisane badania wskazują na istotny wpływ działania sił ortodontycznych na stan miazgi zęba. Brak możliwości dokładnego dozowania sił w zastosowanym leczeniu ortodontycznym skłania do rozważenia możliwości oceny stanu miazgi i jej odpowiedzi na zastosowane leczenie poprzez badania przepływu krwi w miazdze techniką LDF bądź też okresową dokumentację radiologiczną. Należy jednak ustrzec się błędów diagnostycznych takich jak mylne uznanie za patologiczne zwężanie się światła kanału podczas gdy jest to naturalnym następstwem procesów dojrzewania zębów. Podsumowanie Siły ortodontyczne stosowane w leczeniu nieprawidłowości zębowych zarówno aparatami stałymi jak i zdejmowanymi wywołują znaczny, lecz przejściowy spadek przepływu krwi w miazdze zęba. Obserwowano stabilizację jego wartości po zakończeniu leczenia na poziomie podobnym w porównaniu z badaniem wstępnym. Uzyskane wyniki badań wskazują na konieczność oceny przepływu krwi w miazdze ze względu na indywidualne uwarunkowania pacjentów. Piśmiennictwo 1. Barwick P J, Ramsay D S: Effect of brief intrusive force on human pulpal blood flow. Am J Orthod Dentofacial Orthop 1996, 110, 3: Brodin P, Linge L, Aars H: Instant assessment of pulpal blood flow after orthodontic force application. J Orofac Orthop 1996, 57: Evans D, Reid J, Strang R, Stirrups D: A comparison of laser Doppler flowmetry with other methods of assessing the vitqality of traumatized anterior teeth. Endod Dent Traumatol 1999, 15, 6: Firestone A R, Wheatley A M, Thuer U W: Measurement of blood in dental pulp with Laser Doppler flowmetry. Int J Microcirc 1997, 17: Gazelius B, Olgard L M, Edwall B, Edwall L: Non-invasive recording of blond flow In human detal pulp. Endod Dent Traumatol 1986, 2: Ikawa M, Fujiwara M, Horiuchi H, Shimauchi H: The effect of short term tooth intrusion on human pulpal blood flow measured by laser Doppler flowmetry. Arch Oral Biol 2000, 46: Ikawa M, Sugawara J, Sano Y, Fujiwara M, Shimauchi H: The effect of tooth intrusion on pulpal bllod flow in humans. International Congress Series 2005, 1284: Ingolfsson A E R, Tronstad L, Hersh Elliot V, Riva C E: Effect of probe design on the suitability of laser Doppler flowmetry in vitality testing of human teeth. Endod Dent Traumatol 1993, 9: Kerezoudis N P, Funato A, Olgart Leif M: Activation of sympathetic nerves exerts an inhibitory influence on afferent nerve-induced vasodilation unrelated to vasoconstriction in dental pulp. Acta Physiol Scand 1993, 147: Kerezoudis N P, Olgart Leif M, Gazelius B, Nomikos G G: Activation of Sympathetic Fibres in the Pulp by Electrical Stimulation Rat Incisor Teeth. Archs Oral Biol 1992, 12: Matthews-Brzozowska T, Jakubowska M: Reakcja miazgi zębów na działanie sił ortodontycznych-przegląd piśmiennictwa. Orthodontic Forum 2006, 2, 1: Mc Donald F, Ford T R P: Blood flow changes in permanent maxillary canines during retraction. Eur J Orthod 1994, 16: Olgart Leif M, Gazelius B, Linde-Stromberg 541

8 L. J. Pypeć i in. Czas. Stomatol., U: Laser Doppler flowmetry in assessing vitality in luxated permanent teeth. Int Endod J 1988, 21: Olgart Leif M: Laser Doppler Flowmetry In vitality testing of teeth. Realites Cliniques 1994, 3, 5: Pypeć L J, Proc P, Bruzda-Zwiech A: Przepływ naczyniowy krwi w miazdze stałych przyśrodkowych siekaczy szczęki u dzieci w wieku 7-12 lat. Stomatol Współcz, 2005, 12, 6: Pypeć L J: Określenie norm przepływu krwi metodą LDF w naczyniach miazgi stałych siekaczy u dzieci w poszczególnych stadiach rozwoju korzeni. Czas Stomatol 2005, 58, 7: Ronald E: The respose of human pulpal tissue after orthodontic force application. Am J Orthod Dentofacial Orthop 1987, 92, 3: Sano Y, Ikawa M, Sugawara J, Horiuchi H, Mitani H: The effect of continuous intrusive force on human pulpal blood flow. Eur J of Orthod 2002, 24, 2: Stenvik A, Mjor I A: Pulp and dentine reactions to experimental tooth intrusion a histologic study of the initial changes. Am J Orthod Dentofacial Orthop 1970, 57, 4: Unsterseher R E, Nieberg L G, Weimer A D, Dyer J K: The response of human pulpal tissue after orthodontic force application. Am J Orthod Dentofacial Orthop 1987, 92, 3: Wilder-Smith P E E B: A new method for the non-invasive measurement of pulpal blood flow. Int Endod J 1988, 21: Yehya A M, Kameel G I, Nagwa H el M: Iatrogenic pulpal reactions to orthodontic extrusion. Am J Orthod Dentofacial Orthop 1991, 99, 1: 1-7. Adres autorów: Łódź, ul. Pomorska 251 Tel./Fax: grazyna.smiech-slomkowska@umed.lodz.pl Paper received 4 October 2010 Accepted 24 November