CC BY
1584
"BicHUK стоматологИ", № 3, 2012
практике / М. В. Анисимов, Л. В. Анисимова, О. В. Деньга // Вестник стоматологии. - 2011. - № 2. - С. 108-110.
13. Пат. 86415 Украша, МПК (2007) А 61 С 13/00. Споаб моделювання «рухомого» альвеолярного гребня безпосередньо в ротовш порожниш / Данилюк О. П. - № 2006 13047; заявл. 11.12.2006; опубл. 27.04.2009, - Бюл. № 8.
14. Кулаженко В. И. Бюгельное протезирование / В. И. Ку-лаженко, С. С. Березовский - Киев : Здоров'я, 1975. - 16 с.
15. Пат. 73747 Украша, МПК А 61 С 13/00. Споаб iзолящí гасткових вистушв щелеп безпосередньо в ротовш порожниш спонгюзною внутршньо кiстковою анестезieю ультракашом Д-С / Данилюк О. П. - № 2002032118; заявл. 18.03.2002; опубл. 15.09.2005, - Бюл. № 9.
Поступила 25.06.12
УДК 616-089.843+616.31-089.2(48)
Е. И. Семенов, к. мед. н., В. А. Лабунец, д. мед. н., Н. Г. Сурьянинов, д. тех. н., О. Н. Сенников, к. мед. н.
ГУ «Институт стоматологии НАМН Украины»
БИОМЕХАНИЗМ САМОРАСКРУЧИВАНИЯ ВИНТА, СОЕДИНЯЮЩЕГО ИМПЛАНТАТ И АБАТМАН С ФИКСИРУЕМОЙ НА НЕМ НЕСЪЕМНОЙ ОРТОПЕДИЧЕСКОЙ КОНСТРУКЦИЕЙ
В ходе выполнения работы бът изучен биомеханизм самораскручивания винта, соединяющего имплантат и абатман с фиксируемой на нем несъемной ортопедической конструкцией, замещающей центральный резец верхней челюсти при различных углах передачи нагрузки и заданной величине стираемости соседних зубов-антогонистов. Ключевые слова: напряженно-деформированное состояние, касательное напряжение, угол передачи нагрузки.
Е. I. Семенов, В. А. Лабунец, Н. Р. Сур'яшнов, О. М. Сентков
ДУ «1нститут стоматологи НАМН Ук^ни»
Б1ОМЕХАН1ЗМ САМОРОЗКРУЧУВАННЯ ГВИНТА, СПОЛУЧАЮЧОГО 1МПЛАНТАТ I АБАТМАН З НЕЗН1МНОЮ ОРТОПЕДИЧНОЮ КОНСТРУКЦИЮ, ЩО Ф1КСУ£ТЬСЯ НА НЬОМУ
В ходi виконання роботи був вивчений бiомеханiзм самороз-кручування гвинта, що сполучае имплантат i абатман з не-зтмною ортопедичною конструкщею, який фкуеться на ноьму, що замщае центральний рiзець верхньоЧ щелепи при рiзних кутах передачi навантаження i задатй величин стирання суЫдтх зубiв-антогонiстiв.
Ключов1 слова: напружено-деформований стан, дотична напруга, кут передачi навантаження.
E. I. Semionov, V. A. Labunets, N. G. Surjaninov, O. N. Sennikov
SE "the Institute of Dentistry of the NAMS of Ukraine"
THE BIOMECHANISMS OF SELF-UNSCREWING OF THE SCREW, CONNECTING IMPLANT
AND THE ABUTMENT UPON THE FIXED ON IT ORTHOPEDIC CONSTRUCTION
During the work execution the biomechanism of self-unscrewing of the screw, connecting implant and abutment with the fixed on it orthopedic construction, replacing central incisor of upper jaw at the different angles of load transfer and given value of the abrasion of adjacent teeth-antagonists, was studied. Key words: deflected mode, shear stress, angle of load transfer.
В последнее время использование двухэтапных цилиндрических винтовых имплантатов, как опора несъемных ортопедических конструкций, приобретает все большее распространение [1, 2]. Однако растет и количество осложнений протезного характера при долгосрочном функционировании несъемных ортопедических конструкций, опирающихся на этот вид имплантатов [3-5]. Одним из самых грозных осложнений является раскручивание винта, соединяющего внут-рикостную часть имплантата и абатман с фиксируемой на нем несъемной ортопедической конструкцией [10]. Частота данного осложнения по нашим данным составляет 6,3 % от общего количества установленных имплантатов [3]. Связано это с изменениями в зубочелюстной системе, возникающими со временем, приводящие к стираемости зубов или формированию узлов травматической окклюзии при изменениях тканей пародонта, и, как следствие этого, возрастание нагрузки на винт, соединяющий внутрикостную часть имплантата и абатман с фиксируемой на нем несъемной ортопедической конструкцией [6, 9].
Таким образом, изучение биомеханизма самораскручивания винта, соединяющего имплантат и абат-ман с фиксируемой на ней несъемной ортопедической конструкцией при ее длительном функционировании, является актуальной задачей.
Материалы и методы. Современные биомеханические исследования основываются на детальном компьютерном моделировании объектов, что позволяет проводить всеобъемлющие вычислительные эксперименты в мощных программных комплексах. Подавляющее большинство этих комплексов базируется на использовании численного метода расчета - метода конечных элементов (МКЭ). Такой подход позволяет с высокой точностью строить модели любой геометрической сложности и определять наряжено-деформированное состояние объекта во всех его точках, что идеально подходит для изучения биомеханики как всей зубочелюстной системы, так и ее отдельных частей. В нашем случае это фрагмент фронтального участка верхней челюсти с встроенным в него двухэтапным цилиндрическим винтовым импланта-
© Семенов Е. И., Лабунец В. А., Сурьянинов Н. Г., Сенников О. Н., 2012.
"Вiсник стоматологИ", № 3, 2012
85
том, с фиксируемой на нем несъемной ортопедической конструкцией, замещающего центральный резец. Все построения осуществлялись в программном комплексе ANSYS.
Методика построения конечно-элементной модели, которая подвергалась многоплановому компьютерному анализу, была описана нами ранее [7, 8].
В процессе исследования построенной модели было изучено напряженно-деформированное состояние в области шейки центрального резца верхней челюсти, поскольку величина этих напряжений влияет на величину раскручивающего момента винта, соединяющего имплантат с абатманом.
Надо отметить, что на этапе предварительных исследований установлено, что величина напряжения в области шейки зуба центрального резца верхней челюсти и величина напряжения в области шейки искусственной коронки, фиксируемой на абатмане двухэтапного цилиндрического имплантата, замещающего центральный резец верхней челюсти, сопоставимы.
Нами были рассмотрены три варианта смыкания зубов, что соответствовало нормагнотическому, глу-
Геометрические па]
бокому и прямому прикусу при разных углах передачи нагрузки (125о, 135о, 145о).
Также в предыдущих работах нами изучено напряженно-деформированное состояние в области шейки зуба центрального резца верхней челюсти при углах передачи нагрузки (125о, 135о, 145о) при заданной величине стираемости естественных зубов и зубов-антагонистов, равной 0,5 мм; а величиной стираемости металлокерамической коронки, фиксируемой на центральном резце верхней челюсти, мы пренебрегли, поскольку она подвержена гораздо меньшему стиранию, чем естественные зубы [9].
Полученные результаты послужили основой для следующего этапа вычислительного эксперимента. Фронтальный резец верхней челюсти был удален из модели и заменен двухэтапным винтовым импланта-том системы «ЛИКо» с фиксируемой на нем искусственной коронкой. Из возможных модификаций геометрических размеров имплантатов (табл. 1) для исследований выбрали шесть: №№ 1.101, 1.102, 1.201, 1.202, 1.301, 1.302.
Таблица 1
метры имплантатов
№ 1.101 1.102 1.103 1.104 Длина, мм 8 10 13 16 Диаметр, мм 3,5 Модификации Щ|
1.201 1.202 1.203 1.204 8 10 13 16 4,0 щщ
1.301 1.302 1.303 8 10 13 5,0 Щ1
Таким образом, в экспериментах варьировался диаметр имплантата (три типоразмера) при двух значениях длинны каждого из них.
Результаты исследования и их обсуждение. В ходе выполнения работы определено напряженно-
деформированное состояние в области шейки коронки, замещающей центральный резец верхней челюсти, при налички естественного истирания (0,5 мм) рядом стоящих зубов и зубов-антогонистов для каждого из шести изучаемых типоразмеров имплантатов и тех же
86
"Вiсник стоматологИ", № 3, 2012
девяти вариантах нагрузки, что и для исходной не протезированной модели (см 191), т. е. в общей сложности проведено 54 вычислительных эксперимента.
В табл. 2 приведены результаты расчетов фрагмента модели с имплантатом № 1.202. Как и следова-
ло ожидать, напряжения и деформации в компонентах зубочелюстной системы, исключая, разумеется зоны имплантации, во всех 54-х опытах практически не отличаются друг от друга, т.е. не зависят от геометрических параметров имплантатов.
Таблица 2
Результаты расчетов фрагмента модели с имплантатом № 1.202
Тип смыкания Угол, град. Напряжения, МПа Деформация
а 1 ху 1 хг
Прямое 125 102,88 12,9 2,9 38,6 9,247 • 10-3
135 206,6 7,5 10,5 37,0 2,098 10-2
145 320,0 36,9 76,7 68,0 5,276 •Ю-2
нормогнатическое 125 160,3 20,1 4,5 59,8 1,015 • 10-1
135 154,0 5,6 7,9 26,8 8,383 • 10-2
145 140,2 15,8 32,9 28,9 6,365 •Ю-2
Глубокое перекрытие 125 122,38 15,3 3,45 41,92 6,27 • 10-2
135 119,45 4,34 6,1 21,4 4,872 •Ю-2
145 117,12 13,5 28,1 24,9 3,351 • 10-2
Что касается напряжений в самих имплантатах, то они, конечно, существенно зависят от геометрии последних, но во всех случаях оказываются значительно меньше допускаемых напряжений, т.е. имеет место значительный запас прочности.
Так, для имплантата № 1.101 (минимальные геометрические размеры) наибольшие в серии опытов напряжения составили
стшах = 202,4МПа, что в 1,6 раза меньше допускаемых напряжений.
Расчеты также показали, что наличие естественной стираемости зубного ряда приводит не только к увеличению нормальных напряжений, которые, в основном, "отвечают" за прочность конструкции, но и к увеличению касательных напряжений во всех трех координатных плоскостях. Наибольший интерес
представляют касательные напряжения 1Ху которые,
возникают в плоскости, перпендикулярной фиксирующему винту и именно они создают крутящий момент, приводящий в конечном счете к его раскручиванию (табл. 2). Касательные же напряжения 1 хг и
Ту2, возникают в двух других координатных плоско -
стях и поэтому не имеют отношения к раскручиванию. Для максимальных касательных напряжений ^тах = 36 9МПа приведенных в табл. 2, соответст-
хУ ' '
вующий крутящий момент (диаметр фиксирующего винта = 2,0мм) составил м = 5,79Я • см, что
составляет около 20 % от исходного закручивающего момента и неизбежно приводит к самораскручиванию фиксирующего винта.
Исходя из того, что крутящий момент прямо пропорционален касательным напряжениям ТХу,
можно, используя табл. 2, оценить величину крутящего момента при каждом из 3 типов смыкания и каждом угле передачи нагрузки. Очевидно, что в этих случаях крутящий момент будет меньше, но он будет, и поэтому самораскручивание винта неизбежно наступит.
На основании вышеизложенного можно сделать следующие выводы:
1. Зубочелюстная система не является стабильной и величины напряжений в одних и тех же ее отделах меняются в зависимости от вида смыкания зубов, угла передачи нагрузки, величины стираемости зубов-антогонистов и рядом стоящих зубов.
2. За величину раскручивающего момента винта, соединяющего внутрикостную часть имплантата с абатманом с фиксируемой на ней искусственной коронкой, отвечает касательное напряжение Тху одного
из девяти видов напряжений, на которые разлагается напряжение О, которое испытывает шейка искусственной коронки, фиксируемой на абатмане двухэтап-ного цилиндрического имплантата при замещении им центрального резца верхней челюсти.
3. Величины крутящего момента прямопропор-циональны касательным напряжениям /Гху и его величину можно оценить, используя табл. 2.
4. При функционировании рассмотренной системы неизбежно произойдет раскручивание винта, соединяющего внутрикостную часть имплантата с абат-маном. Раньше всего раскручивание винта произойдет при прямом прикусе и угле передачи нагрузки 145о, позже всего - при глубоком прикусе и угле передачи нагрузки 135о
"BicHUK стоматологИ'", № 3, 2012
87
Список литературы
1. Матвеева А. И. Стоматологическая имплантология / Матвеева А. И., Гаврюшин С. С., Борисов А. Г. - Москва : Стоматология XXI века, 2000. - 63 с.
2. Заболцький Я. В. 1мплантащя в незшмному протезуванш / Ярослав Володимирович Заблоцький. - Львiв : ГалДент, 2006. - 156 с.
3. Лабунец В. А. Анализ осложнений возникающих при протезировании несъемными конструкциями зубных протезов, фиксированных на двухэтапных остеоинтегрированных винтовых им-плантатах, их устранение и профилактика / В. А. Лабунец, О. Н. Сенников, Е. И. Семенов // Вюник стоматологи. - 2009. - № 3. - С. 82-84.
4. Kallus T. Bessing C. loose gold screw frequently occur in full-arch prostheses supported by osseointegrated implants after 5 years. Int S. Oral maxillofac Implants 1994 ; P ; 169-178.
5. Bert M. Complications et Echecs en implantologie. Causes. Traitement. Prevention. Paris : editions Cd P. 1994.
6. Лабунец В. А. Исследование напряженно - деформированного состояния в области шейки зуба центрального резца верхней челюсти при разных вариантах смыкания зубных рядов / В. А. Ла-бунец, Е. И. Семенов, Н. Г. Сурьянинов // Вюник стоматологи. -2011.-№4. - С. 70-73.
7. Семенов С. I. Моделювання фронтально!' дшянки верхньо1 щелепи iз зубами й штучним включенням (внутртньо кютковий цилшдричний iмплантат) у програмi ANSYS / Свген Семенов, Ми-кола Сур'яшнов // Вюник стоматологи. - 2011. - № 1. - С. 74-79.
8. Семенов С. I. Математичне моделювання бюмехашчно! взаемоди кютково!' тканини щелеп та внутршньо кiсткових цилшд-ричних iмплантатiв за допомогою створено!' математично! моделi / Свген Семенов, Микола Сур'яшнов // Вюник стоматологи. - 2011. -№ 3. - С. 66-69.
9. Семенов Е. И. Исследование напряженно - деформированного состояния в области шейки зуба центрального резца верхней челюсти при разных клинических состояниях / Е. И. Семенов, В. А. Лабунец, Н. Г. Сурьянинов // Вюник стоматологи. - 2012. - № 2. -С. 100-104.
10. Широков Ю. Е. Исследование статистической прочности винтового соединения внутрикостных и внекостных частей им-плантатов ЛИКО / Ю. Е. Широков, С. Ю. Иванов, М. В. Ломакин, А. С. Черничкин // Стоматология. - 2007. - № 1. - С. 54-59.
Поступила 02.07.12
УДК 616-036.8.001.36(001.53)+616-089.23:616.379-008.64 Т. И. Димчева
ГУ «Институт стоматологии НАМН Украины»
СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИЗУЧЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СТОМАТОЛОГИЧЕСКОГО ОРТОПЕДИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ БОЛЬНЫХ ДИАБЕТОМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ РАЗНЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ И ВИДОВ ПРОТЕЗИРОВАНИЯ
Цель исследования состояла в изучении влияния разных конструктивных материалов и видов протезирования на состояние полости рта больных диабетом. Для изготовления съемных протезов предлагались 2 вида материалов: акриловая пластмасса и нейлон; для несъемных — металлокерамика и безметаловая керамика (оксид циркония).
Исследования показали, что наиболее индифферентными для слизистой оболочки полости рта больных диабетом являются: из несъемных безметаловые (циркониевые) протезы, а из съемных — нейлоновые.
Ключевые слова: больные диабетом, ортопедическое лечение, конструктивные материалы.
Т. I. Димчева
ДУ «1нститут стоматологи НАМН Украши»
ПОР1ВНЯЛЬНЕ ВИВЧЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТ1 СТОМАТОЛОГ1ЧНОГО ОРТОПЕДИЧНОГО Л1КУВАННЯ ХВОРИХ Д1АБЕТОМ З ВИКОРИСТАННЯМ Р1ЗНИХ КОНСТРУКЦ1ЙНИХ МАТЕР1АЛ1В I ВИД1В ПРОТЕЗУВАННЯ
Мета до^дження полягала у вивченш впливу рiзних конс-труктивних матерiалiв i видiв протезування на стан по-рожнини рота хворих дiабетом.
Для виготовлення зтмних протезiв пропонувалися 2 види матерiалiв: акрилова пластмаса i нейлон; для незтмних — металокерамжа i безметалева керамжа (оксид цирконю). До^дження показали, що найбыьш тдиферентними для слизистоЧ оболонки порожнини рота хворих дiабетом е: з незтмних безметалевi (циркотевi) протези, а iз зтмних — нейлоновi.
Ключов1 слова: хворi дiабетом, ортопедичне л^вання, конструктивн матерiали.
T. I. Dimcheva
SE "the Institute of Dentistry of the NAMS of Ukraine"
THE COMPARATIVE STUDY OF THE EFFECTIVENESS OF DENTAL ORTHOPEDIC TREATMENT OF PATIENTS WITH DIABETES WITH THE USE OF DIFFERENT CONSTRUCTIVE MATERIALS AND TYPES OF PROSTHETICS
The aim of the study was to investigate the influence of different constructive materials and types of prosthetics upon the state of oral cavity in patients with diabetes.
Two types of materials: acrylic plastic and nylon were offered for removable dentures production and metal ceramics and nonmetallic ceramics (zirconium oxide) - for fixed dentures production.
The studies have shown, that dentures, the most indifferent for oral mucous membrane of patients with diabetes are nonmetal-lic (zirconium) among fixed ones, and among removable dentures — nylon ones.
Key words: patients with diabetes, orthopedic treatment, constructive materials.
Известно, что стоматологическая ортопедическая реабилитация больных диабетом составляет значительные трудности из-за ряда патологических проявлений в полсти рта: снижении стойкости капиллярных сосудов полости рта, прогрессирующей атрофии альвеолярного отростка, повышенной болевой чувствительности слизистой оболочки полости рта, воспаления слизистой оболочки полости рта (СОПР), особенно при кандидозе и сухости слизистой оболочки протезного ложа [1-5].
Протезы, изготовленные по общепринятым методикам, без учета состояния слизистой протезного ложа, требуют многочисленных коррекций. Но главное, усугубляется патологическая ситуация в полости рта [6, 7].
© Димчева Т. И., 2012.
