Методы измерения абразивности зубной пасты

Абразивность – важный показатель зубной пасты. Профилактические средства без абразивных частиц не способны предотвратить образование бактериального налета на зубах.¹ Средства с более высоким уровнем абразивности обладают повышенными очищающими свойствами, но также являются фактором риска развития некариозных повреждений зубов.^2,3 Поэтому выбор уровня абразивности зубной пасты зависит от возраста, состояния твердых тканей полости рта и сопутствующих заболеваний.

Для количественной оценки абразивности зубных паст до недавнего времени использовались два основных индекса: RDA (относительная абразивность дентина) и REA (относительная абразивность эмали). При этом знание показателя RDA важнее, поскольку дентин более восприимчив к истиранию, чем эмаль.⁴

Относительная абразивность дентина (RDA) – это стандартизированная шкала, согласно которой зубные пасты условно разделяются на несколько категорий: RDA 30–50 – низкая абразивность; RDA 50–90 – средняя абразивность; RDA 95–130 – высокая абразивность; RDA 150–250 – очень высокая абразивность. В соответствии с рекомендациями Американской стоматологической ассоциацией (ADA) зубные пасты с RDA выше 250 считаются опасными для использования.

Самым популярным на сегодня методом определения RDA является радиометрический.⁵ Данный метод заключается в чистке облученного корневого дентина тестируемыми стоматологическими средствами и эталонным абразивным материалом в стандартизированных условиях. Облученные частицы дентина, высвобождающиеся во время чистки, измеряются количественно. На основании полученных результатов рассчитываются значения RDA для тестируемых стоматологических средств по отношению к эталонному материалу, которому присваивается произвольное значение 100.

Однако этот метод имеет ряд недостатков, а именно: плохая воспроизводимость (значение RDA одного и того же образца зубной пасты в разных сериях эксперимента может отличаться почти на 10 единиц), сложность измерений и, что наиболее важно, низкая доступность для производителя, поскольку единственная аккредитованная лаборатория находится в университете Индианы (США).

Российский индекс абразивности (РИА)

В Институте цифровой стоматологии медицинского института РУДН разработана новая методика, которая обладает рядом преимуществ и может стать прекрасной альтернативой американскому методу измерения RDA. Эффективность методики измерения РИА и обоснование практических рекомендаций для пациентов с различной ситуацией в полости рта доказаны многочисленными клиническими исследованиями.⁶

В качестве субстрата тут выступает эталонный материал – полевошпатная керамика с более стабильными показателями твердости, чем натуральный дентин или эмаль. Таким образом снижается разброс значений индекса в серии экспериментов.

Образцы материала помещаются в специальную роторную машину⁷ и подвергаются обработке, имитирующей 1 год стандартной чистки зубов, при этом на обрабатываемую поверхность непрерывно с установленной скоростью подается суспензия исследуемой зубной пасты. Зубные щетки, установленные во вращающуюся оправку, имеют среднюю жесткость.

 

На рисунке представлена установка для определения абразивности зубных паст:

1. Щетка в оправке.
2. Керамический блок в эпоксидном корпусе.
3. Блоки с образцами и щетки, закрепленные в роторной машине.
4. Общий вид установки: слева – дозатор, справа – роторная машина в контейнере.

Затем образцы промываются, их поверхность сканируется при помощи оптического 3D профилометра. Полученные рельефы поверхности образца до и после испытаний накладываются друг на друга для последующей обработки. Сопоставление изображений проводится по взаимному положению меток (царапин), расположенных по краям образцов. Типичный вид рельефа поверхности образца до и после испытаний:

Для каждого набора трехмерных данных строится усредненный по ширине изображения профиль поверхности (красная линия – исходный образец, зеленая – образец после испытаний):

По разнице значений профиля «до» и «после» для каждого исследуемого образца зубной пасты получают усредненное значение глубины абразивного износа в микрометрах.

Для того чтобы привести данный показатель к более привычному виду и получить относительный показатель РИА, была построена простая линейная модель для двух образцов зубных паст с известными значениями RDA, измеренными в США. Чтобы иметь возможность нормировать данные в дальнейшем, из коммерчески доступных абразивов были составлены эталонные суспензии, для которых также был измерен абразивный износ и рассчитаны значения РИА.

Таким образом шкала РИА представляет собой простую линейную модель, коррелирующую со значениями шкалы RDA. Несмотря на кажущуюся простоту подхода, предложенный способ является эффективным методом количественной оценки абразивной способности зубной пасты, позволяющим предсказывать влияние пасты на зубы пациента при продолжительном использовании.

Клиническое обоснование применения индекса РИА

В рамках клинического исследования, в котором приняли участие 240 пациентов, было проведено изучение воздействия профилактических зубных паст с разными индексами РИА на твёрдые ткани зубов и керамические реставрации.

По состоянию вестибулярной поверхности передней группы зубов пациенты были разделены на 5 равных групп. Каждая группа случайным образом была разделена на 2 подгруппы. Каждой подгруппе были выданы профилактические зубные пасты с различным индексом абразивности для ежедневного использования два раза в сутки:

Оценка гигиенического состояния пациентов исследуемых групп проводилась с помощью индекса эффективности гигиены полости рта PHP в начале исследования, через 14 суток, 6 и 12 месяцев после чистки зубов предложенными профилактическими средствами. Во всех группах исследования через шесть месяцев после начала эксперимента было зафиксировано снижение значений гигиенического индекса относительно первоначальных, что свидетельствует об эффективности проведенного обучения гигиене полости рта и наличии очищающей эффективности у всех использованных зубных паст.

Абразивный износ зубов и керамических реставраций пациентов определяли с помощью компьютерных стоматологических технологий сопоставлением цифровых слепков зубных рядов одного и того же пациента до начала ежедневной чистки рекомендованными пастами и через 12 месяцев.

В начале исследования и по его завершении пациентам проводили сканирование зубных рядов оптическим внутриротовым сканером. Полученные изображения сопоставляли между собой в программе для моделирования стоматологических конструкций.

Известно, что физиологическая стираемость эмали составляет от 34 до 42 мкм в год. Средняя глубина износа эмали у пациентов с естественными интактными зубами соответствовала 34,29±3,01 мкм и 19,46±2,00 мкм соответственно, для паст с показателями абразивности 100 и 40.

В то же время у пациентов с обнаженным дентином средняя величина абразивного износа оказалось в среднем в 10 раз выше, чем стираемость эмали зуба. В случае с применением зубной пасты с РИА=30 износ дентина составил 326,38±15,67 мкм, что соответствует диапазону среднегодовой стираемости дентина согласно мировым научным данным и проведенным экспериментам in-vitro. А вот при использовании зубной пасты с РИА=40 величина стираемости дентина составила 442,79±29,91 мкм, что превышает допустимую величину среднегодовой стираемости дентина.

Глубина стираемости керамических реставраций у пациентов 3–5 групп была незначительной (до 2,5 мкм) вне зависимости от применяемой зубной пасты.

Таким образом, на основании результатов клинического мониторинга пациентов с разным стоматологическим статусом шкалу индекса РИА можно интерпретировать следующим образом:

Ассортимент зубных паст R.O.C.S. для взрослых и детей всех возрастов первым прошел процесс исследования и измерения РИА.

Скачать протокол исследования РИА: