КРИТЕРИИ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ КОРНЕВОЙ ШТИФТОВОЙ ВКЛАДКИ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ МНОГОКОРНЕВЫХ ЗУБОВ Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

@ (d

УДК 616.314-76

RESEARCH ARTICLE 3. Medical sciences

Corresponding Author: Svetlana Nikolaevna Andreeva, doctor of medical Sciences, professor of the department of Propaedeutics and orthopedic dentistry, A.I. EvdokimovMoscow State University of Medicine and Dentistry, Moscow, Russia E-mail: andreeva38-18@yandex.ru

©Andreeva S.N., Ertuvkhanov M.Z., Smerdov А.А., Andreev M.M.- 2023

| Accepted: 28.05.2023

http://dx.doi.org/Z10.26787/nydha-2686-6838-2023-25-5-82-88

критерии выбора оптимальнои конструкции корневой штифтовой вкладки при восстановлении многокорневых зубов

Андреева1 С.Н., Эртувханов2 М.З., Смердов3 А.А., Андреев4 М.М.

1ФГБОУ ВО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова», Москва, Российская Федерация

2ФГБУ НМИЦ «Центральный научно-исследовательский институт стоматологии и челюстно-лицевой хирургии», г. Москва, Российская Федерация 3ООО Фидесис, г. Москва, Российская Федерация

4ФГБОУ ВО "Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова", г. Москва, Российская Федерация

Аннотация. Исследование посвящено изучению влияния формы строения корней жевательных зубов, восстановленных корневыми штифтовыми вкладками, на характер распределения в них жевательного давления, а также определению изменений значений напряженно-деформированного состояния зубов при выборе конструкции корневой штифтовой вкладки с различным количеством штифтов. Использование метода математического моделирования и клинико-лабораторных испытаний позволило сформулировать основные критерии при выборе формы культевой штифтовой вкладки в многокорневом зубе в зависимости от формы строения корней и количества штифтовых частей корневых вкладок. Определяющими факторами при распределении жевательного давления стали длина штифтов и наличие разгрузочной площадки. Выявлено, что в многокорневых зубах предпочтительнее формировать либо корневые штифтовые вкладки с несколькими длинными штифтами, либо вкладки с одним длинным штифтом и разгрузочной площадкой, перпендикулярной оси зуба. Наименее рациональным, с точки зрения распределения нагрузки было формирование корневой штифтовой вкладки с несколькими короткими штифтами.

Ключевые слова: корневые штифтовые вкладки, математическое моделирование напряженно-деформированного состояния в тканях жевательных зубов

criteria for choosing the optimal design of the root pin tab when restoring multi-rooted teeth

Andreeva1 S.N., Ertuvkhanov2 M.Z., Smerdov3 А.А., Andreev4 M.M.

1 Evdokimov Moscow State University of Medicine and Dentistry, Moscow, Russian Federation

2 National Medical Research Center «Central Research Institute of Dentistry and Maxillofacial Surgery», Moscow, Russian Federation

3Fidesis LLC, Moscow, Russian Federation

4Pirogov Russian National Research Medical University (Pirogov Medical University), Moscow, Russian Federation

Abstract. The study is devoted to the study of the influence of the shape of the structure of the roots of chewing teeth restored by root pin tabs on the nature of the distribution of chewing pressure in them. Changes in the values of the stress-strain state of the teeth were determined when choosing the design of the root pin tab with a different number of pins. Using the method of mathematical modeling and clinical and laboratory tests allowed us to formulate the main criteria for choosing the shape of a stump pin tab in a multi-root tooth, depending on the shape of the structure of the roots and the number of pin parts of the root tabs. The determining factors in the distribution of chewing pressure were the length of the pins and the presence of an unloading platform. It was revealed that in multi-root teeth it is preferable to form either root pin tabs with several long pins, or tabs with one long pin and a discharge pad perpendicular to the axis of the tooth. The least rational, from the point of view of load distribution, was the formation of a root pin tab with several short pins.

Keywords: root pin tabs, mathematical modeling of stress-strain states

Введение. Последние годы мы видим огромную работу Правительства Российской Федерации, направленную на увеличение средней продолжительности жизни россиян и повышение её качественных характеристик. Это, несомненно, связано и с обеспечением стоматологического благополучия граждан. Располагая данными о высокой распространённости кариеса и его осложнений среди населения Российской Федерации различных регионов и возрастных групп, можно прогнозировать значительную потребность в восстановлении разрушенных твердых тканей зубов, в том числе и корневыми штифтовыми вкладками (КШВ).

Данный вид замещения дефектов твердых тканей зубов уже давно вошел в клиническую практику врачей-стоматологов-ортопедов,

разработаны и успешно применяются в клинике различные конструкции КШВ [1]. Однако анализ судебной практики по стоматологии показывает, что некачественным изготовлением КШВ обусловлено достаточно много судебных дел [2]. Данный вид протезов находится на 3-м месте по частоте встречаемости среди исковых жалобна качество несъемных ортопедических

конструкций после металлокерамических коронок и коронок с опорой на имплантаты. Фактически в 8,8% экспертами отмечалось наличие нарушений в выборе показаний или в исполнении методики протезирования КШВ. При этом отсутствует положительная динамика, и количество случаев неудовлетворенности пациентов качеством изготовления КШВ не уменьшается, а значит вкладки остаются сложным для изготовления протезом.

Следует отметить, что несмотря на многочисленные исследования и разработки, не все вопросы касаемо моделирования КШВ достаточно хорошо проработаны и освещены. Зарубежная и отечественная литература содержит очень мало научных данных по особенностям моделирования КШВ в зубах жевательной группы. Исследования напряженно-

деформированного состояния тканей проводится во всех работах, как правило, на однокоренных зубах, поэтому результаты этих расчетов не могут в полной мере быть перенесены на многокорневые зубы, которыеимеют не только по несколько каналов, но и различную форму этих каналов и совершенно различные углы дивергенции корней.

В научной литературе встречаются противоречивые сведения о влиянии количества, положения и формы штифтовых частей КШВ.

Имеются данные о преимущественном расположении штифтов в тех или иных каналах, о необходимости моделирования штифтов во все каналы многокорневого зуба для усиления ретенции[3,4]. Однако есть данные о наличии расклинивающего эффекта от КШВ при изготовлении нескольких штифтов, а также об отсутствии зависимости числа штифтов и сроках службы конструкции и т.п. [5,6].

Такой разброс мнений провоцирует ошибки врачей при практическом использовании КШВ. Наши более ранние исследования качества изготовления КШВ врачами в практической деятельности (по КЛКТ-снимкам) показали, что в 40% нарушаются рекомендации по остаточной толщине корня зуба и качеству обтурации каналов и совсем не соблюдаются требования относительно правильного соотношения корневой и коронковой частей КШВ П7,8П. И это снова поднимает вопрос об обоснованности этих требований именно для зубов жевательной группы.

В настоящее время в арсенале врача-стоматолога-ортопеда имеется большое разнообразие материалов, позволяющих получить качественные оттиски всех подготовленных для изготовления КШВ каналов зубов жевательной группы. И перед врачом стоит вопрос критериев выбора той или иной конструкции для адекватного восстановления разрушенного зуба. Успешность использования КШВ оценивается не только на основании стоимости и сроков службы конструкции, но и с учетом преимуществ данного вида протезирования перед дентальной имплантацией.

Целью нашего исследования стало определение критериев для выбора материала и вида КШВ в зависимости от формы строения корней зубов жевательной группы.

Материалы и методы. Для определения заданных критериев проводился расчет напряженно-деформированного состояния

многокорневых зубов и лабораторные испытания прочностных свойств зубов, восстановленных КШВ.

Для определения напряженно-деформированного состояния с использованием программного обеспечения AnsysSpaceQaim были созданы 3-0 модели зубов с наиболее типичными формами (параллельным ходом корней и каналов - П-образная форма, с изогнутыми корнями - О-образная и Г-образная формы, с корнями, имеющими высокую

K-ISSN 2686-6838

дивергенцию Л- образная форма корней). Для каждой из 4-х форм строения корней были сделаны модели с 1,2,3 штифтами из КХС и 1,2 штифтами из диоксида циркония. Расчеты напряженно-деформированного состояния с использованием программного обеспечения AnsysWorkbench проводились с учетом нагрузки в 100Н, действующей по оси зуба и под углами в 15°, 30° и 45° к оси зуба. Таким образом, всего в расчетах участвовало 80 моделеймногокорневых зубов.

Оценку прочностных свойств зубов, восстановленных КШВ из кобальто-хромового сплава (КХС) проводили путем сравнительных испытаний методом нагружения зубов по оси зуба в испытательной машине ZwickRoell Z 010 (Zwick, Германия) со скоростью движения траверсы 1 мм/мин до разрушения коронковой и/или корневой части зуба (оформлена заявка на получение патента на способ исследования прочностных свойств зубов № 2022135389) (рис. 1). Проверяли прочность зубов, имеющих строение корней всех четырех групп с КШВ с 1,2,3 штифтами (всего 40 зубов).

Рис.1 - Испытательная машина ZwickRoell Z 010 (Zwick, Германия) с подготовленным зубом, восстановленным КШВ

Fig.1 - ZwickRoell Z 010 testing machine (Zwick, Germany) with a prepared tooth

Следует отметить, что подготовка зубов и моделирование КШВ проводилось при строжайшем соблюдении методик

эндодонтического лечения и изготовления корневых вкладок в соответствии с требованиями Клинических рекомендаций (протоколов лечения) при диагнозе болезни периапикальных тканей, утвержденных Постановлением Совета Ассоциации общественных объединений СтАР в 30.09.2014 и актуализированных 02.08.2018 (приложение №4) по критериям остаточной толщины стенок корней, длины штифтовых частей вкладок и соотношения внутрикорневой и

коронковой части вкладок. В соответствии с письмом Минздрава России от 02.02.2023 № 171/3008890-4789 - по срокам действия клинических рекомендаций нет сроков ограничения действия и в случае отсутствия новых документов, должны быть использованы в работе существующие клинические

рекомендации.

Результаты исследований. Создание 3-0 моделей предоставляет удобный инструмент для моделирования конструкций по заданным параметрам (рис. 2).

2023. Vol. 25. № 5

Issue Doi: 10.26787/nydha-2686-6838-2023-25-5

Рис.2 - 3D модели зубов с различным строением корней: А - корни, с дивергенцией более 35° (Л-образные корни); В - параллельное расположение каналов и корней (П-образные корни); С - корни, имеющие изгиб в области средней и апикальной трети более 35° (Г-образные корни); D - корни в виде буквы О (О-образные корни)

Fig.2 - 3D models of teeth with different root structure: А - roots with a divergence of more than 35° (Л-shaped roots); B - parallel arrangement of roots (U-shaped roots); C - curved roots with a bend in the middle and apical third of more than 35° (L-shaped roots); D - roots in the form of the letter O (O-figurative roots)

Проведенные расчеты показали, что имеется несколько принципиально важных точек, где концентрируется напряжение при нагрузке на зубы, восстановленные КШВ - это пришеечная

зона, зона окончания штифтовой части вкладки и зона фуркации корней. Один из примеров распределения давления представлен на рисунке 3.

Рис.3 - Распределение главных напряжений в зубе с Л-образным строением корней, восстановленном вкладкой из КХС с 1,2,3 штифтами при воздействии жевательной нагрузки: А - по оси зуба; В -под углом 45°

Fig.3 - Distribution of the main stresses in a tooth with a Л-shaped root structure, restored by a cobalt-chromium alloy tab with 1, 2, 3 pins when exposed to chewing load: A - along the axis of the tooth; B - at an angle of 45°

E-ISSN 2686-6838

При определении напряженно-деформированного состояния КШВ из КХС и диоксид циркония во всех группах исследуемых зубов имелись специфические особенности, связанные со строением корней, однако общим было определение меньших значения напряжений в опорных зубах, восстановленных вкладками из диоксид циркония. Это с нашей точки зрения объясняется меньшим модулем упругости самого материала.

Очевидным результатом

исследованиябыла констатация роста значений напряженно-деформированного состояния в критически важных точках при увеличении угла приложения силы (от 0П до 45П), нагружающей зуб с КШВ.

В целом в результаты проведённых расчетов позволяют обосновать тезис о том, что критерии выбора вида и формы КШВ следует привязывать не к форме корней или количеству штифтов. Зависимость между количеством штифтов у КШВ и характером распределения жевательного давления конечно прослеживается, но не является определяющей.

Основополагающим принципом

распределения жевательного давления в зубах, восстановленных КШВ стало понимание того, что критические значения напряжения концентрируются в области шейки зубов, в области фуркации корней и в зоне окончания штифтов у вкладок. Соответственно, при увеличении числа штифтов, нагрузка распределяется по ним, но только в случае, если они имеют достаточную длину (площадь соприкосновения). Уменьшение числа штифтов приводит к росту значений напряженно-деформирующего состояния в зоне шейки зубов и фуркации корней. В этих случаях важную роль приобретает разгружающая площадка, моделируемая перпендикулярно основной оси зуба.

После расчетов на математических моделях было проведено клинико-лабораторное испытание прочностных свойств зубов, восстановленных КШВ из КХС с 1,2,3 штифтами (рис. 4).

Рис.4 - модели, подготовленные для испытания прочностных свойств твердых тканей зубов, восстановленных КШВ

Fig.4 - Models prepared for testing the strength properties of hard tooth tissues restored by root pin tabs Характер повреждений у зубов имел определенную зависимость от формы строения корней (рис. 5).

Рис.5 - Основныевидыповрежденийзубов Fig.5 - The main types of dental damage

E-ISSN 2686-6838

При П-образной форме и Г-образной форме корней разрушения моделей происходило без значительных дефектов самих зубов, т.е. под нагрузкой разрушалась структура, имитирующая искусственную кость, трещины и сколы зубов были крайне незначительные. Наиболее типичным было разрушение зубов по типу трещин вдоль центральной оси зубов.

При Л-образной форме корней зубов отмечались разрушения коронковой части зуба и зоны бифуркации корней зубов. Эти дефекты увеличивались по мере увеличения количества штифтов. При моделировании 1 штифта в зубах с Л-образной формой корней в основном отмечалось наличие трещин коронковой части исследуемых зубов. При увеличении количества штифтов до 2, 3 трещины становились сквозными и зачастую сопровождались сколами стенок коронок зубов до КШВ. В апикальной части корни зубов имели лишь незначительную деформацию.

В случае О-образного строения корней жевательных зубов при моделировании одного штифта у КШВ происходило образование трещин, направленных в сторону апикальных частей корня и разрушение апикальных частей корней зуба. При моделировании двух штифтов у КШВ преимущественно отмечались более значительные трещины коронковых частей зубов и деформации корней в апикальной области. При восстановлении многокорневого зуба с О-образными корнями КШВ с тремя штифтовыми частями под нагрузкой происходили преимущественно сколы коронковой части зубов с обнажением КШВ и деформация апикальной зоны корней зубов.

REFERENCES

|11. Orthopedic dentistry. T.Y. Lebedenko. S.D. Arutyunov. A.N. Ryakhovsky. - M.:GOETAR-Media, 2019:824. "

[2]. Andreeva S.N., Ertuvkhanov M.Z., Andreev M.M. Errors and complications in prosthetics with cast root tabs according to forensic medical examinations 2013-2022. Medico-pharmaceutical Journal Pulse. 2022. Vol.24(10):12-20.

[3]. Sulaiman E., Alarami N., Yun Ing Wong, Wen Hui Lee, Afaf Al-Haddad. The effect of fiber location on fracture resistance of endodontically treated maxillary premolars. DentMedProblem. 2018; 55(3):275-279.

[4]. Пропедевтическая стоматология: Учебник/Под редакцией Э.А. Базикяна. - М.: ГОЭТАР - Медиа, 2009:768.Propaedeutic dentistry: Textbook/Edited by E.A. Bazikyan. - M.: GOETAR - Media, 2009:768.

[5]. Aurelio I.L., Fraga S., Valandro L.F. Are posts necessary for the restoration of root filled teeth limited tissue loss? A structured review of laboratory and clinical studies. Int. Endod J. 2016.Sep;49(9):827-835.

[6]. Spicciarelli V., Marruganti C., Martignoni M., Andreatti L. et al. Different Post Placement Strategies for the Restoration of endodontically Treated Maxillary Premolars with Two Roots:

Анализ данных проведенных исследований позволяет однозначно рекомендовать при выборе вида КШВ руководствоваться следующими постулатами:

1. КШВ из диоксид циркония при всех вариантах строения корней позволяют получить более физиологичное распределение жевательной нагрузки за счет более низкого модуля упругости, чем у вкладок из КХС.

2. Если строение корней и эндодонтическая подготовка корневых каналов позволяют моделировать штифтовые части достаточной длины (2/3 длины корня и большей длины, чем высота коронковой части вкладки), то может быть рекомендовано моделирование КШВ с 2 или 3 штифтами.

3. Если строение корней или иные причины не позволяют смоделировать штифты достаточной длины, следует отдать предпочтение изготовлению КШВ с одним штифтом и формированием разгрузочной площадки, которая уменьшит значения напряженно -деформированного состояния в зоне фуркации корней и в пришеечной зоне зуба.

Таким образом, на основании проведенного на математических и лабораторных моделях исследования прочностных свойств зубов жевательной группы и характера распределения жевательной нагрузки,следует рекомендовать индивидуальный подход к решению вопроса о сохранности зуба и восстановлении его КШВ, выбора материала и вида КШВ.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

!11. Ортопедическая стоматология. Т.Ю. Лебеденко, С.Д. Арутюнов, А.Н. Ряховский. - М.:ГОЭТАР-Медиа, 2019:824. DOrthopedicdentistry. T.Y. Lebedenko, S.D. Arutyunov, A.N. Ryakhovsky. - M.:GOETAR-Media, 2019:824.D

[2]. Андреева С.Н., Эртувханов М.З., Андреев М.М. Ошибки и осложнения при протезировании литыми корневыми вкладками по данным судебно-медицинских экспертиз 2013-2022 гг. Медико-фармацевтическийжурналПульс. 2022. Т.24(10):12-20.DAndreeva S.N., Ertuvkhanov M.Z., Andreev M.M. Errors and complications in prosthetics with cast root tabs according to forensic medical examinations 2013-2022. Medico-pharmaceutical Journal Pulse. 2022. Vol.24(10):12-20.D

[3]. Sulaiman E., Alarami N., Yun Ing Wong, Wen Hui Lee, Afaf Al-Haddad. The effect of fiber location on fracture resistance of endodontically treated maxillary premolars. DentMedProblem. 2018; 55(3):275-279.

[4]. Пропедевтическая стоматология: Учебник/Под редакцией Э.А. Базикяна. - М.: ГОЭТАР - Медиа,

E-ISSN 2686-6838

Singl Post vs Double Post. J Contemp Dent Pract. 2020. Decro1;21(12):1374-1378.

[7]. АндрееваС.Н., ЭртувхановМ.З. НадточийА.Г., АндреевМ.М.

Анализкачестваизготовлениякорневыхштифтовыхвкладо квжевательныхзубах. Медико-фармацевтическийжурнал «Пульс». 2023;25(1):34-42. DAndreeva S.N., Ertuvkhanov M.Z., Nadtochiy A.G., Andreev M.M. Analysis of the quality of manufacturing root pin inlays in multi-rooted teeth // Medical pharmaceutical journal «Pulse». - 2023;25(1):34-42.D

[8]. Analysis of the features of forensic medical examinations in dentistry based on the study of judicial practice for 20132022. Forensicmedicalexamination. 2023;Т66(1):5-8.

2009:768.Propaedeutic dentistry: Textbook/Edited by E.A. Bazikyan. - M.: GOETAR - Media. 2009:768.

[5]. Aurelio I.L.. Fraga S., Valandro L.F. Are posts necessary for the restoration of root filled teeth limited tissue loss? A structured review of laboratory and clinical studies. Int. Endod J. 2016.Sep;49(9):827-835.

[6]. Spicciarelli V.. Marruganti C., Martignoni M., Andreatti L. et al. Different Post Placement Strategies for the Restoration of endodontically Treated Maxillary Premolars with Two Roots: Singl Post vs Double Post. J Contemp Dent Pract. 2020. De^1;21(12):1374-1378.

[7]. Андреева С.Н., Эртувханов М.З. Надточий А.Г., Андреев М.М. Анализ качества изготовления корневых штифтовых вкладок в жевательных зубах. Медико-фармацевтическийжурнал «Пульс». 2023;25(1):34-42. □Andreeva S.N., Ertuvkhanov M.Z., Nadtochiy A.G., Andreev M.M. Analysis of the quality of manufacturing root pin inlays in multi-rooted teeth // Medical pharmaceutical journal «Pulse». - 2023;25(1):34-42.D

[8]. Андреева С.Н., Салагай О.О. Анализ особенностей судебно-медицинских экспертиз по стоматологии на основании изучения судебной практики за 2013-2022 гг. Судебно-медицинская экспертиза. 2023;66(1):5-8.

Author Contributions. Andreeva S.N. - analysis of the received data and writing of the text, ErtuvkhanovM.Z..-design of research and collection of material, Andreev M.M. - collection and processing of material.

Conflict of Interest Statement. The authors declare no conflict of interest.

Andreeva S.N. - SPIN ID: 6723-5290; ORCID ID: 0000-0002-8499-0659

Ertuvkhanov M.Z. - SPIN ID: 4649-8655; ORCID ID: 0000-0001-5038-8339

SmerdovA.A.- ORCID ID: 0000-0001-7978-0465

Andreev M.M. - ORCID ID: 0000-0003-0907-8683

For citation: Andreeva S.N., Ertuvkhanov M.Z., Smerdov А.А., Andreev M.M. CRITERIA FOR CHOOSING THE OPTIMAL DESIGN OF THE ROOT PIN TAB WHEN RESTORING MULTI-ROOTED TEETH. // Medical & pharmaceutical journal "Pulse". - 2023;25(5):82-88. http://dx.doi.org//10.26787/nydha-2686-6838-2023-25-5-82-88.

Вклад авторов. Андреева С.Н. - системный анализ полученных данных и написание текста, Эртувханов М.З. -дизайн исследования и сбор материала, Смердов А.А., Андреев М.М. - обработка материала исследования.

Заявление о конфликте интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Андреева С.Н. - SPIN ID: 6723-5290; ORCID ID: 0000-0002-8499-0659

Эртувханов М.З. - SPIN ID: 4649-8655; ORCID ID: 0000-0001-5038-8339

Смердов А.А. - ORCID ID: 0000-0001-7978-0465

АндреевМ.М. - ORCID ID: 0000-0003-0907-8683

Для цитирования: Андреева С.Н., Эртувханов М.З., Смердов А.А., Андреев М.М. КРИТЕРИИ ВЫБОРА ОПТИМАЛЬНОЙ КОНСТРУКЦИИ КОРНЕВОЙ ШТИФТОВОЙ ВКЛАДКИ ПРИ ВОССТАНОВЛЕНИИ МНОГОКОРНЕВЫХ ЗУБОВ // Медико-фармацевтический журнал "Пульс". 2023;25(5):82-88. http://dx.doi.org//10.26787/ nydha-2686-6838-2023-25-5-82-88.