Ортопедическая стоматология
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ НЕСЪЕМНОЙ ШИНЫ ИЗ
ТЕРМОПЛАСТИЧЕСКОГО МАТЕРИАЛА
В.А. Клёмин, Н.Р. Нигматова, В.В. Вольваков
Донецкий национальный медицинский университет им. М. Горького, Донецк,
Ташкентский государственный стоматологический институт
Эпидемиологические исследования,
проведенные
в
различных
странах,
показали, что заболевания периодонта
являются
самой
распространенной
стоматологической патологией, которая
встречается у населения разных группах и
с возрастом прогрессирует. К 40 годам
заболевания пародонта различной степени
тяжести поражают 98-100% населения [3].
Важная
роль
в
развитии
и
прогрессировании
воспалительно-
дистрофических заболеваний пародонта
принадлежит функциональной перегрузке
опорного
аппарата
зубов
и
травматической
окклюзии,
которые
невозможно
устранить
ни
терапевтическими, ни хирургическими
методами.
Поэтому
ортопедическое
лечение
является
обязательным
компонентом
комплексной
терапии
хронического
генерализованного
пародонтита [5].
Целью ортопедического лечения
заболеваний
пародонта
является
профилактика возникновения, устранение
или
ослабление
функциональной
перегрузки тканей пародонта, которая
является
одним
из
основных
патогенетических
факторов.
Для
достижения указанной цели необходимо
решить следующие задачи:
1)
восстановление
единства
зубочелюстной
системы
путем
превращения
зубов
из
отдельно
функционирующих
элементов
в
непрерывное целое;
2)
устранение травмирующего
действия горизонтальной перегрузки на
ткани пародонта;
3)
восстановление целостности
зубного ряда при наличии дефектов
зубных рядов.
Одним из методов ортопедического
лечения
заболеваний
пародонта,
позволяющим решить указанные задачи,
является шинирование зубных рядов.
Несмотря
на
многообразие
ранее
предложенных конструкций шин для
ортопедического лечения заболеваний
пародонта,
разработка
конструкции
шины, показанной к применению при
генерализованном пародонтите, остается
весьма актуальной проблемой из-за
определенных недостатков, присущих
ранее предложенным конструкциям либо
конструкционным
материалам
для
изготовления шин.
Нами разработана и предложена для
практического применения конструкция
шины для ортопедического лечения
генерализованного
пародонтита
из
термопластического материала на основе
полиоксиметилена «T.S.M. Acetal Dental».
Цель исследования
Представить
математическое
обоснование
использования
предложенной
съемной
шины
из
термопластического материала.
Материал и методы
Математическое
моделирование
системы «съемная шина – подвижные
зубы» проведено на основе метода
конечных элементов (МКЭ). Конечно-
элементная модель насчитывала 11820
элементов анализа. В качестве объекта
моделирования была рассмотрена съемная
шина на трех участках: на фронтальных
зубах, премолярах и молярах верхней и
нижней челюстей.
Процесс исследования представлял
собой три этапа решения геометрически и
физически
нелинейной
задачи
по
итеративно-инкрементной схеме.
Основной
информацией
для
геометрических
построений
является
продольный разрез зуба с фрагментом
конструкции и альвеолярного отростка в
мезиодистальном
и
вестибуло-
лингвальном
направлениях.
Моделирование начиналось с построения
объемной конфигурации шины на зубах.
Поверхности,
образованные
съемной
конструкцией, являлись основой для всех
последующих
построений.
На
завершающем этапе оценивался элемент
нагрузки в области корня и кости
альвеолярного отростка. Для оценки
пародонта
выбрана
II
степень
подвижности зубов.
При моделировании шинирующих
элементов рассмотрены пластмассовые и
металлические элементы, работающие на
растяжение и сжатие. Связь элементов
съемной шины была описана с помощью
уравнений, связывающих их перемещение
с учетом соответствующих весовых
коэффициентов.
При моделировании съемной шины,
кроме
создания
адекватной
геометрической модели, необходимо было
учесть
физические
процессы,
возникающие
во
время
функционирования
шины.
Расчеты
проводились на действие следующих
нагрузок: торцевые усилия – 50-200 Н,
поперечные – 50 Н, приложенные к
одному или двум средним резцам.
Степень атрофии периодонта в этой зоне –
0, 30, 50, 100%. Усилие предварительного
натяжения нити составило 50 Н.
Влияние шины в системе «коронка
зуба – шина – корень зуба» со степенью
атрофии
пародонта
100%
проанализировали
на
адекватной
упрощенной модели балки на двух опорах
под действием сосредоточенной силы,
приложенной к той или иной плоскости.
При проведении исследования учитывали
средние показатели модуля Юнга (модуля
упругости) для тканей зубочелюстной
системы (табл. 1) [4,6].
Таблица 1
Средние значения модуля упругости (модуля Юнга) для тканей зубочелюстной системы
Ткань
Модуль упругости, ГПа
Кортикальная кость
18,1
Губчатая кость
0,49
Периодонт
0,01
Дентин
12-18
Слизистая оболочка
0,00118
Эмаль
20-84,1
Средние показатели модуля Юнга
конструкционных
материалов
для
изготовления
пародонтальных
шин
представлены в таблице 2 [1,2].
Таблица 2
Средние значения модуля упругости (модуля Юнга) конструкционных материалов для
изготовления пародонтальных шин
Ткань
Модуль упругости,
ГПа
Термопластический материал на основе полиоксиметилена
«T.S.M. Acetal Dental»
78,3-83,3
Кобальто-хромовый сплав «Gialloy PA»
230
Нагружение проводилось в 2 этапа.
На
I
этапе
задавалось
начальное
натяжение металлической конструкции
шины, на II этапе – начальное натяжение
пластмассовой конструкции.
При
численном
моделировании
использовался конечно-элементный пакет,
разработанный специально для решения
поставленной задачи.
Результаты
биомеханического
анализа.
Картина
распределения
напряжений в изучаемой геометрической
модели
показала,
что
наличие
предложенной шины снижает уровень
положительных
растягивающих
напряжений в тканях пародонта. Это
является важным фактом, так как
известно, что перегрузка происходит,
прежде всего, в зоне растягивающих
напряжений
в
пародонте.
Анализ
расчетных данных позволил сделать
вывод,
что
конструкция
работает
адекватнее под действием рассмотренных
нагрузок преимущественно на изгиб в
двух
взаимно
перпендикулярных
плоскостях по корню.
Исследования конструкции шин,
проведенные на этапах нагружения,
показали, что уменьшение растягивающих
напряжений весьма незначительно и
локализуется в области шеек зубов. Под
действием горизонтальной нагрузки шина
также дает незначительное изменение
поля напряжений.
Из данного расчета следует, что
качественное улучшение конструкции
шины из термопластов происходит в
основном не за счет прочности материала,
а за счет соответствия эластичности
конструкционного
материала
аналогичному
показателю
тканей
пародонта,
что
обеспечивает
полулабильное соединение шины и
опорных
зубов
и,
как
следствие,
подвижность
зубов
в
пределах
физиологической нормы.
Выводы
1. Предложенная конструкция шины
позволяет оптимизировать распределение
жевательной нагрузки по зубному ряду,
что создает предпосылки для успешного
проведения ортопедического
лечения
пациентов с заболеваниями пародонта.
2.
Предложенная
нами
математическая модель съемной шины
может быть использована для изучения
процессов, сопровождаемых нагрузкой на
зубные ряды.
Литература
1.
Инструкция к материалу
«Gialloy PA». Доступна по адресу:
http://www.vedendentalgroup.com/images/d
ownload
2.
Инструкция к материалу
«T.S.M. Acetal Dental». Доступна по
адресу:
dental.com/pdf/resine/tsm_acetal-eng.pdf.
3.
Мустакимова Р.Ф., Салеева
Г.Т.
Исследование
динамической
окклюзии у пациентов с заболеваниями
пародонта // Вестн. соврем. клин.
медицины. – 2014. – №2. – С. 24-26.
4.
Олесова В.Н., Клепилин
Е.С., Рогатнев В.П. и др. Биомеханика
твердых тканей зуба при замещении
полости
типа
МОД
керомерными
вкладками или прямыми композитными
реставрациями // Стоматология. – 2006. –
№1. – С. 14-17.
5.
Цепов Л.М., Николаев А.И.,
Михеева Е.А. Диагностика, лечение и
профилактика заболеваний пародонта. –
3-е изд., испр. и доп. – М.: Медпресс-
информ, 2008.
6.
Ярова С.П., Васкес В.С.
Перспективы
использования
суперконструкционных термопластов в
практической стоматологии // Соврем.
стоматол. – 2012. – №2. – С. 145-149.
УДК: 616.314:616.76
ИЗГОТОВЛЕНИЕ КЕРАМИКИ НА ОСНОВЕ ДИОКСИДА ЦИРКОНИЯ С
ИНДИВИДУАЛЬНЫМ ЦИРКОНИЕВЫМ АБАТМЕНТОМ
У.А. Ганиев, Н.Р. Нигматова
Ташкентский государственный стоматологический институт
На сегодняшний день цирконий
справедливо
считается
наиболее
современным, надежным и эстетичным
материалом
для
протезирования.
Циркониевые
коронки,
покрытые
керамикой, сочетают в себе прочность
циркония и прекрасные внешние качества
керамики. В отличие от металлокерамики,
коронки на основе диоксида циркония
имеют также более белый и естественный
цвет
и
обладают
светопропускной
способностью (рис. 1). Еще одним
важным
преимуществом
циркония
является
биосовместимость.
с
окружающими тканями. При установке
конструкции происходит «эпителиальное
