CC BY
24
УДК 539.3-616.31-76.29.55
Павленко О.В., Леоненко П.В.,1 Крищук М.Г., бщенко В.О.2 РАЦЮНАЛЬНЕ ПЛАНУВАННЯ Х1РУРГ1ЧНИХ ТА ОРТОПЕДИЧНИХ РЕКОНСТРУКТИВНИХ ЗАХОД1В ШЛЯХОМ СТВОРЕННЯ 1НДИВ1ДУАЛЬНИХ 1М1ТАЦ1ЙНИХ МОДЕЛЕЙ БЮМЕХАН1ЧНО1 СИСТЕМИ З ДЕНТАЛЬНИМИ IМ ПЛАНТАТАМ И
1 - Нацюнальна медична акаде1^я пiслядипломноí освiти iменi П.Л. Шупика, м. Кшв, УкраГна,
2 - НТУУ «Ки'Гвський полiтехнiчний шститут», м. Ки'в, УкраГна
В данй робот/ створено та проанал1зовано ¡м1тацЮн1 модел1 р/'зних бюмехан/'чних систем «юсткова тканина -дентальний ¡мплантат - супраконструкця» для проведення реабт/'таци пащ'ент/'в з дефектами зубних ряд/'в з метою рацонального планування х1рург1чних та ортопедичних реконструктивних заход/'в. Проведений розра-хунково-теоретичний анал/'з сил, напружень та деформаций бюмехан/'чних систем з дентальними ¡мпланта-тами дозволив видлити бюмехан/'чн/ фактори ризику при дентальнй ¡мплантащ!' / дати практичн/ рекомен-дацИ' з профлактики перевантаження ¡мплантат1в ортопедичними конструкцями ще до ¡х виготовлення.
Ключовi слова: розрахунково-теоретичний бюмехажчний aHanÍ3, опороздатнють, напружено-деформований стан, зубо-щелепний
Вступ
Застосування дентальних внутршньокюткових ¡м-плантат1в вщкрило нов1 можливост1 в конструюванн зубних протез1в. Головною перевагою дентальноТ ¡м-плантацп е створення умов для незшмного протезу-вання, в тому числ1 при повн1й вщсутност зуб1в або при значних дефектах зубних ряд1в. Кр1м того, внутрь шньок1стков1 1мплантати можуть використовуватися для пщвищення якост1 ф1ксац1Т зн1мних протез1в [1, 2, 3, 4, 5].
Досвщ використання дентальноТ 1мплантац1Т в Укра'ш1 та за ïï межами знайшов в1дображення у чис-ленних публ1кац1ях, як1 в основному стосуються клшь чно!' ефективност1 р1зних вид1в 1мплантат1в, методик iмплантацiï, а саме: безпосередньо', вщстрочено!, в умовах дефщиту кiстки, при безпосередньому наван-таженн iмплантатiв, а також лiкуванню першмпланти-ту та методам його профтактики [1, 5, 6,7,8, 9, ].
Розвиток дентально' iмплантологiï i загальновiдомi вiдмiнностi в умовах функцiонування зуба та його штучно! iмiтацiï - дентального iмплантату обумовлю-ють необхщнють прогнозування ефективностi самоï iмплантацiï та протезування на iмплантатах з позицш бiомеханiки [8, 9].
Бiльшiсть дослщнигав, якi вивчали кiсткову тканину, зазначають, що, поряд з впливом безлiчi систем-них i мюцевих факторiв, основними е бiомеханiчнi зу-силля, що регулюють процеси резорбцп i регенерацiï кiстки [8 - 10].
Параметри напружено-деформованого стану в кютковш тканинi навколо дентальних iмплантатiв мають найважливiше значення для ефективност протезування на iмплантатах, особливо у вiддаленi термiни ix функцiонування. Значнi силовi навантаження змЫно! амплiтуди в щелепi призводять до резорбцп кютково! тканини i неспроможност iмплантатiв як штучних зубних протезiв. У зв'язку з цим актуальн дослiдження по моделюванню напружено-деформованого стану в кютковш тканинi при рiзних умовах навантаження iм-планта^в [2, 3, 4, 11]. Бюмехашчы аспекти планування iмплантацiï та функцюнування внутрiшньокiсткових iмплантатiв вивченi недостатньо, що частково пояс-нюеться неможливютю вимiряти in vivo напруження в кютковш тканинi при навантаженнi iмплантатiв. Гна-тодинамометричне, тензометричне, частотно-резонансне дослiдження (RFA) дають вщносне уяв-лення про напружено-деформований стан в кютковш тканинi при навантаженн iмплантатiв [9].
Найбiльш шформативним i перспективним експе-
метод сшченних елементiв, дентальнi iмплантати, апарат людини.
риментальним методом вивчення б1омехан1ки зубо-щелепного апарату е тривим1рне математичне моде-лювання напружено-деформованого стану при р1зних кп1н1чних умовах функц1онування [11, 12, 13, 14]. Проведен! в цьому напрямку роботи базуються на мате-матичних моделях i розрахунках р1зного р1вня склад-ност1 та вiдповiдностi клiнiчним умовам, дають супе-речливi результати по величин i характеру напружень в кютковш тканин [2 - 4, 15].
Аналiз залежностi клiнiчноï ефективност iмплан-татiв вiд бiомеханiчних умов 'х функцiонування вщо-бражений в численних публка^ях, що стосуються окремих факторiв впливу функцiонального навантаження на стан кютково''' тканини (юлькють, довжина iмплантатiв, первинна стабiльнiсть iмплантатiв) [1, 5 -7]. Вщсуты вiдомостi про вплив на штчш результати локалiзацiï iмплантатiв в рiзних вiддiлах щелепи, яко-стi кютково''' тканини в мюц iмплантацiï, типу супрако-нструкцiï протезiв на iмплантатах i 'х окпюзiйних ств-вщношень, особливостей функцiонального наванта-ження.
Цифровi методи планування та виготовлення зу-бопротезних конструкцш поки використовуються в урь заному виглядi. Крiм цього, етап розрахунку мщност пiд впливом динамiчних навантажень при клУко-лабораторних етапах виготовлення зубопротезних конструкцш взагалi не юнуе [14].
Мета роботи
Удосконалення методики CAD проектування про-тезiв та адаптування ïï до медичного застосування для САЕ аналiзу трьохвимiрних високоточних моделей зубощелепного апарату патента та дентальних iмплантатiв з метою скшчено-елементного аналiзу напружено-деформованого стану бюмехашчно''' сис-теми «кюткова тканина - дентальний iмплантат - супраконструкця».
Об'ект i методи дослщження
Дана частина роботи вiдноситься до покрокового дослщження, що стосуеться вивчення опороздатност i мехашчних аспектiв поведшки бiомеханiчноï системи «кюткова тканина - дентальний iмплантат - супраконструкця» (КД1С) людини в умовах фiзiологiчноï норми, методом покрокового вивчення iмiтацiйних моделей по вiдношенню до анатомiчноï реальностi (рис.1-2.). Поставлена задача виршуеться iз застосуванням ме-тодiв комп'ютерно' конусно-променево' томографiï для вiзуальноï i ктькюно''' оцiнки щiльностi та геомет-рiï неоднорiдних структур кiсток щелепи, що вiзуалi-
В1СНИК ВДНЗУ «Украгнська медична стоматологЫна академЫ»
зуються, мехажки твердого тiла, що пружно дефор-муеться, обчислювальноТ математики та шформацш-них технологш для ¡м1тацшного моделювання мето-
дом скшченних елементiв механiчного стану КД1С людини в CAD/CAE системах.
3hímkh компютерноТ томограми (КТ)
Програмне середовище
Mimics Програмне середовище
Inventor / Catia Програмне середовище
Ansys
Рис. 1. Схема emanie проведення сшнчено-елементного аналiзу 'ш'тацШно)' модел'1 б'юмехашчно)' системи «ксткова тканин а -
дентальний iмплaнmam - супраконструк^я» [11-13, 16].
iмплантатiв було наступним: 2-ва у фронтальнш дтя-нц нижньоТ щелепи, та два у дтянц премолярiв. Зп-дно до плану лiкування, пюля дентальноТ iмплантацiТ 4-х iмплантатiв заплановане встановлення на них по-
Об'ектом дослiдження в данiй роботi обрано iмiта-цiйнi моделi бiомеханiчних систем «кюткова тканина -дентальний iмплантат - супраконструга^я» у пацieнтiв з адентю нижньоТ щелепи. Для цього згiдно запро-понованого нами алгоритму за допомогою комп'ютерноТ томографiТ отриман геометричнi пара-метри нижньоТ щелепи, в програмному забезпеченн Mimics визначен межi розподiлу мiж кортикальним шаром та губчастим [11-13]. За даними CBCT, рентге-нiвськоТ денситометри встановлювали рентгенолопч-ну щiльнiсть анатомiчних утворень, створювали набiр полiлiнiй та експортували в програмне середовище Inventor / Catia для створення 3d моделей. Отриману 3D модель розбивали на низку дискретних однорщних об'eмiв, кожному з яких надавали власних ашзотроп-них мехашчних властивостей. Зпдно до плану лку-вання патента, до створеноТ кусково-неоднорiдноТ, 3D моделi щелепи за допомогою булевих операцш встановлювали попередньо створенi твердотiльнi мо-делi дентальних iмплантатiв та супраконструкцш.
Розташування в даному дослщжены дентальних
вного зшмного покривного протезу з металевим каркасом. З метою пошуку оптимальних варiантiв пере-розподту навантаження на дентальнi iмплантати та кютку навколо них, зроблено припущення про можли-ве покращення опороздатност бiомеханiчноí системи у разi балочного шинування дентальних iмплантатiв по 2-ва (рис.2., СЕМ КД1С №2). З метою аналiзу побу-довано Ю моделi: №1 - протези з опорою на 4-х, окремо розташованих дентальних iмплантатах i модель №2 - повн знiмнi покривн протези з опорою на 4-х дентальних iмплантатах, по два шинованих мiж собою балкою (здвоених) дентальних iмплантата.
На рис. 2 наведена схема з варiантами силового навантаження дентальних iмплантатiв геометричним аналогом супраконструкцп - повного знiмного покривного протезу у виглядi балки в системi КД1С.
СЕМКД1С №1
|СЕМКД1С №2
Схема в ар ¿а еш в навантаженЕИ
Рис.2. Варiанти iмiтацiйних моделей бюмехашчноТсистеми «юсткова тканина - дентальний iмплантат - супраконструк-ц/я», що були дослiдженi, а також схема Тх силового навантаження.
Експериментальн навантаження скшчено-елементно''' моделi (СЕМ) КД1С проводили в програмному середовищi ANSYS в умовах максимально на
ближених до умов функцюнальних навантажень. Проведено вивчення пружно-деформованих стаыв i Тх залежност вiд кута нахилу а вектора R сили оклюзш-ного навантаження. Прийнят в роботi механiчнi влас-тивостi матерiалiв бiомеханiчноТ системи КД1С отри-манi з даних лтератури, а також клiнiчних, спе^аль-них та експериментальних дослщжень [9, 10, 12, 14].
Результати дослiджень та Тх обговорення
Для дослщження залежност опороздатностi кют-ковоТ тканини (КТ) до функцюнальних навантажень
дентальних iмплантатiв в залежност вiд кiлькостi опор, 'х розташування та можливостi шинування балкою проведено навантаження бюмехашчно''' системи СЕМ КД1С. Застосованi алгоритми iмiтацiйного мате-матичного моделювання на основi методу скiнченних елементiв. Дан чисельного експерименту встановленi за результатами комп'ютерних тестiв для бюмехашчно''' системи СЕМ КД1С при функцюнальних силових навантаженнях, що залежать вщ точки прикладення сили на поверхн супраконструкцш та напрямку и дм за критерieм досягнення еквiвалентного за Мiзесом напруженням границi мiцностi кортикально' КТ.
При функцiональному навантаженнi СЕМ КД1С №1 з окремо розташованими дентальними iмплантатами
та у порiвняннi з СЕМ КД1С №2, отриман neBHi зако-HOMipHOCTi. В моделi №1 мiнiмальна опороздатнiсть КТ та витривалють до навантажень (за кpитеpieм до-сягнення еквiвалентного за Мiзесом напруженням гpаницi мiцностi кортикально1 КТ) в бiомеханiчнiй сис-темi КД1С визначена при горизонтальних навантажен-нях R= 300±120Н, що вщповщае куту вектора зусиль а = 90°. В СЕМ КД1С №2, при шинувaннi дентальних iм-планта^в балкою, мiнiмaльнa опоpоздaтнiсть КТ та-кож визначена при горизонтальних навантаженнях, але загальна витривалють СЕМ КД1С по вщношенню до вiдповiдних навантажень окремо розташованих iм-плaнтaтiв (модель №1) достг^рно зросла в 6 paзiв, та становила R= 1800±190Н, (P<0,05).
Максимальна опоpоздaтнiсть КТ та витривалють до навантажень в бюмехашчнш ^CT^i визначена при компpесiйному стиску вздовж лшп вiсьовоï сим-метри iмплaнтaтiв в СЕМ КД|С №2, у шинованих по 2-ва дентальних iмплaнтaти, R=889±90H, що вщповщае куту вектора зусиль а=0о. Натомють в сЕм кД|С №1 цей показник був достовipно меньшим в двiчi, та складав R=445±110H, (P<0,05). Оскiльки армований повний знiмний покривний протез за межами спиран-ня на жорстк опори (iмплaнтaти), в дистальних вщдь лах спираеться виключно на пiддaтливу слизову, за своею суттю (з точки зору бюмехашчного констрою-вання) е консольною балкою. Вщповщно для визна-чення вщклику кiстковоï тканини на вплив навантажень на консольну частину балки, ми змщували точки прикладання функцюнального навантаження (вектор зусиль а=0о) по поверхш консольноï частини в СЕМ КД|С №2 на вiдстaнь 5мм, 10мм, 15мм (рис.2.). Ви-значено, що змщення локaлiзовaного навантаження на протез, в напрямку вщ вiсi симметpiï iмплaнтaтa призводить до змши напружено-деформованого стану КТ та до 30% зменшуе ïï опоpоздaтнiсть (5мм, R=808H), (10мм, R=728H), (15мм, R=622H).
Згiдно pезультaтiв aнaлiзу поpiвняльноï бюмехашчно!' оцшки сЕм КД1С №1 i №2, бiомехaнiчними факторами, що пщвищують ефективнiсть iмплaнтaцiï та витривалють до функцюнального навантаження, е шинування iмплaнтaтiв балкою по 2-ва. Таке шину-вання призводить до падшня напружень в кортикаль-нш кiстковiй ткaнинi в 3 рази, вщповщно збтьшуючи запас мiцностi та витривалост усiеï бiомехaнiчноï сис-теми до перевантажень.
Осюльки оптимальним конструкцшним piшенням визнано СЕМ КД1С №2, з метою вивчення поведшки Це1 СЕМ КД1С в умовах зниження бюмехашчних па-paметpiв кiстковоï тканини при остеопенй та остеопо-роз^ вивчено вплив цих метaболiчних остеопатш на витpивaлiсть усiеï системи до функцюнальних навантажень. У pa3i повтору експерименту, але вже з по-
слабленими бiомехaнiчними параметрами кортикального та губчастого шapiв кютково1 тканини встановле-но вiдповiднi зaкономipностi. Мiнiмaльнa опороздат-нiсть КТ та витривалють до навантажень (за критерь ем досягнення ешвалентного за Мiзесом напруженням гpaницi мiцностi кортикально1 КТ) в бiомехaнiчнiй системi КД1С також була визначена при здвигових навантаженнях (кут вектора зусиль а = 90о), але з падш-ням показника в 1,7 рази (R= 1062±115Н), (P<0,05). Максимальна опороздатнють КТ та витривалють до функцюнальних навантажень (розподтених по площi конструкцп) в СЕМ КД1С також була визначена при компресшному стиску вздовж лшп вiсьовоï симметpiï шинованих iмплaнтaтiв (СЕМ №2, R=1200±70H), але з послабленням бюмехашчних властивостей кютки, ïï можливост витримувати жувальний тиск впали в 1,7 рази (R=734±89H), (P<0,05). У paзi точкового навантаження супраконструкцп в СЕМ №2, пщ кутом вектора зусиль а=0о, але з послабленими бюмехашчними характеристиками кiстки, ми отримали бтьш суттеве пaдiння ïï несущоï здатност в дослiджуемому вapiaнтi констpукцiï з шинованими iмплaнтaтaми. Встановлено зменьшення в 2,6 рази несучо1 здaтностi бюмехашч-ноï системи з R=889H до R=346H, (P<0,05). Вщповщ-но для визначення вщклику кютково1 тканини (з послабленими бюмехашчними властивостями при ос-теопороз^ на вплив навантажень на консольну частину балки, ми змщували точки прикладання функцюнального навантаження (вектор зусиль а=0о) по поверхш консольно1 частини як i в попередньому досль дженш моделi №2, на вщстань 5мм, 10мм, 15мм (рис.2.). Визначено, що змщення локaлiзовaного навантаження на протез, дистально, в напрямку вщ вiсi симметpiï iмплaнтaтa у вapiaнтi СЕМ КД1С з суттевим послабленням кiстковоï тканини (зниження модуля пружност1) приводить до змiни напружено-деформованого стану КТ, з суттевим зменьшенням ïï опороздатност (5мм, R=321H), (10мм, R=295H), (15мм, R=270H).
Анaлiз полiв напружень при pозподiлену по плошц супpaконстpукцiï нaвaнтaженнi в 1200Н, у paзi норма-льних, фiзико-мехaнiчних пapaметpiв кiстковоï тканини, вказуе, що оптимальним для СЕМ КД1С №2 е 4 опорних дентальних iмплaнтaти, що у paзi шинування ix мiж собою по 2-ва, дозволяе без перевантажень навантажити кютку в опорних мюцях повним зшмним покривним протезом. В СЕМ КД1С №2 нaйбiльшi зна-чення локaлiзовaнi в перших 5-ти витках piзьби iм-плaнтaтiв з'еднаних мiж собою на вщмшу вiд локаль-них концентpaтоpiв напружень кортикального шару кь стки навколо шийки iмплaнтaтiв розташованих пооди-ноко, не з'еднаних мiж собою (рис.3.).
А. Б.
Рис.3. Розподл напружень в 3'eôHaHHi кюткачмплантат: А. СЕМ КД1С №1; Б. СЕМ КД1С №2.
В1СНИК ВДНЗУ «Украгнська медична стоматологгчна академя»
В СЕМ КД1С № 2 при вертикальному навантажеш, точковому, у фронтальному або 6i4H0My вщд^ yci напруження компенсуються та перерозподтяються за рахунок жорсткостi ix з'еднуючоТ балки. Вiдповiдно шинування встановлених iмплантатiв по 2-ва балкою, е найкращим ршенням для покривних знiмниx проте-зiв (рис.3.).
Таким чином, отримано характеристики опорозда-тностi та мщност бiомеxанiчниx систем «кюткова тканина - дентальний iмплантат - супраконструга^я» при фyнкцiональниx силових навантаженнях повних зшм-них покривних протезiв з опорою на 4-х дентальних iмплантатаx, що найчастше застосовуються у кглыч-нiй практицi. Застосування автоматизованих алгорит-мiв дозволило створити iмiтацiйнi 3D модели що з ви-сокою точнiстю вiдтворювали особливостi геометрiТ бюмехашчних систем, неоднорiднiсть структури кют-ковоТ тканини, розподiл напружень та деформацш при силовому навантаженнi бiомеxанiчниx систем (моделi №1-2). На вiдмiнy вщ iншиx дослiджень даного типу, що вщтворювали лише загальнi особливостi анатоми бiомеxанiчноТ системи «кюткова тканина - дентальний iмплантат - сyпраконстрyкцiя» або ТТ елементiв в да-ному дослщжеш було використано принцип максимального наближення iмiтацiйниx моделей до форми конструкцш iмплантатiв та структурно'!' неоднорщност кiстковоТ тканини щелепи (неоднорщност i анiзотропiТ меxанiчниx характеристик) на основi методу тримiрноТ реконструкци.
Висновки
Зпдно даних аналiзy порiвняльноТ бюмехашчноТ оцiнки дослiджениx моделей, бiомеxанiчними факторами, що пщвищують ефективнiсть iмплантацiТ, згiдно з моделлю №2 е: функцюнальне навантаження ¡м-плантатiв супраконструк^ею вздовж лiнiТ вiсьовоТ си-мметри iмпланта; шинування опорних iмплантатiв по два (падшня напружень в КТ в 3 рази).
При конструюванн протезiв на iмплантатаx рекомендовано забезпечення вертикально-спрямованого оклюзшного навантаження iмплантатiв i рiвномiрниx оклюзiйниx контактiв уздовж зубного ряду, за рахунок сплощення бyгрiв та крапкових контак^в у центрi шту-чних коронок, а також контролювати та уникати у па-цiентiв звички однобiчного типу жування.
Системы метаболiчнi захворювання КТ (остеопе-нiя, остеопороз) рiзко попршують опороздатнiсть кют-ки до функцюнальних навантажень навiть при шину-ванн дентальних iмплантатiв по 2-ва. Такий висновок дае нам змогу рекомендувати при плануванн ¡мплан-тацiТ патентам, що втратили зуби внаслiдок ГП та ме-таболiчниx остеопатiй, максимально-оптимально збь льшувати кiлькiсть опорних iмплантатiв (та Тх дiаметр) з обов'язковим попередшм плануванням мiсць Тх роз-ташування з використанням запропонованим нами способом CAD/CAE проектування реконструктивних втручань.
Хiрyргiчне втручання по встановленню дентальних iмплантатiв потрiбно починати виключно пюля орто-педичного планування майбутньоТ конструкци зубних протезiв з проведенням CAD/CAE розраxyнкiв, а потiм добирати необхщну кiлькiсть дентальних iмплантатiв та Тх макро та мiкро геометричнi параметри.
Створення iмiтацiйниx моделей бiомеxанiчноТ системи «кюткова тканина - дентальний iмплантат - суп-раконстрyкцiя» на етапах планування реаботацп па-^ен^в з дефектами зубних рядiв з метою рацюналь-ного планування xiрyргiчниx та ортопедичних реконструктивних заxодiв дозволяе видiлити бiомеxанiчнi
фактори ризику при дентальнш iмплантацiТ i дати практичн рекомендацiТ з профiлактики переванта-ження iмплантатiв ортопедичними констрyкцiями ще до Тх виготовлення.
Перспективи подальших дослiджень
Виходячи з вищенаведеного, у подальшому, ба-зуючись на отриманих знаннях та параметрах бюме-xанiки фyнкцiонyвання iмiтацiйниx моделей бюмехашчних систем, будуть проведет пошуки оптимальних варiантiв геометричних параметрiв дентальних ¡м-плантатiв з метою зменшення напружень в кiстковiй тканинi.
Лтература
1. Кирюшин М.А. Ортопедическое лечение больных с полным отсутствием зубов на нижней челюсти пластиночными протезами с дополнительной фиксацией на внутрикостных мини-имплантатах : автореф. дис. к-та мед. наук: спец. 14.01.22 «Стоматология» / М.А.Кирюшин - М., 2007. - 20 с.
2. Олесова В.Н. Сравнительное трехмерное моделирование напряженно-деформированного состояния кортикальной кости нижней челюсти при нагрузке имплантатов в боковом и фронтальном отделах зубного ряда / В.Н. Олесова, Г.Н. Журули, Ю.М. Магамедханов [и др.] // Материалы конференции ; Имплантация в стоматологии и челюстно-лицевой хирургии. -Минск, 2009. - С.106.
3. Ревякин А.В. Исследование напряженно- деформированного состояния в системе протез-нижняя челюсть на имплантатах. Часть I / А.В. Ревякин, В.П. Болонкин, И.В. Болонкин // Маэстро стоматологии. - 2006. - №4. - С. 85-92.
4. Ревякин A.B. Исследование напряженно-деформированного состояния в системе протез-нижняя челюсть на имплантатах. Часть II. / A.B. Ревякин Ю.В. Никольский, В.Ф. Попов // Маэстро стоматологии. - 2007. - №1. - С. 11-22.
5. Хорвиц Я. Рентгенологические изменения в области импланта-тов через один год после немедленного протезирования с опорой на имплантаты у пациентов с пародонтитом / Я. Хорвиц, О. Зуабн, Э. Мачтей // PERIO IQ. - 2009. - № 17. - С. 52-63.
6. Зуаб1 О. Рентгенолопчш змши навколо 1мплантат1в, що були негайно вщновлеш реставрац1ями, у пац1снт1в з захворювання-ми пародонту / О. Зуаб1, Дж. Горвщ, М. Пелед, Е. Махтей // 1м-плантолопя. Пародонтолопя. Остеолопя. - 2010. - № 2 (18). -С. 37-39.
7. Roccuzzo M. Ten-year results of a three arms prospective cohort study on implants in periodontally compromised patients. Part 1: implant loss and radiographic bone loss / M. Roccuzzo, N. De An-gelis, L. Bonino, M. Aglietta // Clin. Oral Impl. Res. - 2010. -Р.490-496.
8. Мазур I. П. Бюмехашчш аспекти юстковоТ тканини нижньоТ щелепи: кшшко-експериментальне дослщження. Частина II / 1.П. Мазур, П.В. Леоненко // 1мплантолопя. Пародонтолопя. Остеолопя. - 2010. - № 2 (18). - С. 8-16.
9. Леоненко П.В. Впровадження алгоритму (протоколу) надання комплексноТ д1агностично-л1кувальноТ допомоги патентам з ге-нерал1зованим пародонтитом, остеопат1ями та дефектами зубних ряд1в з використанням методу дентальноТ ¡мплантацп / П.В. Леоненко // Збфник наукових праць сшвробп"ниюв НМАПО ¡м. П.Л. Шупика. - 2012. - №21, кн.1. - С.211-225.
10. Shahar R. Anisotropic Poisson's ratio and compression modulus of cortical bone determined by speckle interferometry / R. Shahar, P. Zaslansky, M. Barak [et al.] // J. Biomech. - 2007. - V. 40 (2). - P. 252-264.
11. Леоненко П.В. Сюнчено-елементний аналiз ЫтацшноТ трьох-вимiрноТ моделi бюмехашчноТ системи «кюткова тканина - дентальний iмплантат - супраконструкцга» / П.В. Леоненко, В.О. бщенко // Вюник Нацюнального техшчного ушверситету УкраТ-ни «КиТвський полп"ехшчний ¡нститут». - 2012. - №65. - С. 105109.
12. Леоненко П.В. Створення i аналiз Ытацшних 3D моделей бюмехашчних систем "зуб - перюдонт - щелепа" з метою експери-ментального вивчення змш Тх бюмехашки у пацюнтш з генера-лiзованим пародонтитом / П.В. Леоненко // Збiрник наукових праць сшвробп-ниюв НМАПО ¡м. П.Л. Шупика. - 2012. - №21, кн.4. - С. 40-57.
13. Крищук М.Г. Ытацшне моделювання фyнкц¡ональниx навантажень окпюзшноТ поверxн¡ сyпраконстрyкц¡й з опорою на дента-льн¡ ¡мплантати з метою визначення граничного стану напружень кюткових тканин щелепи людини / М.Г. Крищук, П.В. Леоненко, В.О. бщенко // Матерiали 3-Т мiжнародноТ конференцп «Б¡омедична iнженерiя i теxнолог¡я» 15-16 березня 2012р.. - К., 2012. - С.97-98.
14. Маланчук В. О. Вивчення бюмехашки нижньоТ щелепи на три-вимiрниx комп'ютерних моделях методом сюнченних елемент¡в / В. О.Маланчук, А. В.Копчак, М. Г.Крищук // Вюник стоматологи. - 2009. - №3. - С. 56-62.
15. Мандзюк Т. Огляд проблем комп'ютерного моделювання бюмехашчних систем у стоматологи' / Т. Мандзюк, В. Вовк // Вюник Львiв. Унiверситету. Серiя приклад. математ. та iнформ. -2008. - Вип. 14. - С.105-122.
16. Цибенко О.С. Автоматизоваш системи проектування та шжене-рних розрахунюв в машинобудуваннi / О.С.Цибенко, М.Г.Крищук. - Навчальний поЫбник. - К. : Полп"ехшка, НТУУ «КП1», 2008. - 98 с.
Реферат
РАЦИОНАЛЬНОЕ ПЛАНИРОВАНИЕ ХИРУРГИЧЕСКИХ И ОРТОПЕДИЧЕСКИХ РЕКОНСТРУКТИВНЫХ МЕРОПРИЯТИЙ ПУТЕМ СОЗДАНИЯ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ИМИТАЦИОННЫХ МОДЕЛЕЙ БИОМЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ С ДЕНТАЛЬНЫМИ ИМПЛАНТАТАМИ
Павленко О.В., Леоненко П.В., Крищук М.Г., Ещенко В.О.
Ключевые слова: расчетно-теоретический биомеханический анализ, метод конечных элементов, дентальные имплантаты, опорная способность, напряженно-деформированное состояние, зубо-челюстной аппарат человека.
В данной работе созданы и проанализированы имитационные модели различных биомеханических систем «костная ткань - дентальный имплантат - супраконструкции» для проведения реабилитации пациентов с дефектами зубных рядов с целью рационального планирования хирургических и ортопедических реконструктивных мероприятий. Проведенный расчетно-теоретический анализ сил, напряжений и деформаций биомеханических систем с дентальными имплантатами позволил выделить биомеханические факторы риска при дентальной имплантации и дать практические рекомендации по профилактике перегрузки имплантатов ортопедическими конструкциями еще до их изготовления.
RATIONAL PLANNING FOR SURGICAL AND ORTHOPEDIC RECONSTRUCTIVE MEASURES BY WORKING UP INDIVIDUAL SIMULATION MODELS OF BIOMECHANICAL SYSTEM WITH DENTAL IMPLANTS Pavlenko A.V., Leonenko P.V., Krishchuk N.G., Yeschenko V.O.
Keywords: computational and theoretical biomechanical analysis, finite element method, dental implants, supporting capacity, stress-strain state, dentofacial apparatus.
This paper presents some aspects referring the development and analysis of simulations of various biomechanical systems "bone - dental implants - supra-constructions" for the rehabilitation of patients with dentition defects in order to improve the planning of surgical and orthopedic reconstructive measures. Computational and theoretical biomechanical analysis of forces, stresses and strains of biomechanical systems with dental implants allowed us to determine biomechanical risk factors in dental implantation and to provide practical guidelines for preventing implant overloading with the dental appliances before making them.
УДК 616-006.6-089.85
Сухн I.A., БЛиловець О.М., Алкберов Ю.В., Сливка С.В., Васильева 1.В. ВИКОРИСТАННЯ АПАРАТУ « LIGASURE» В АБДОМ1НАЛЬН1Й Х1РУРГП
ДТГО «Пвденно-захщна залiзниця». Вузлова л^арня №1 ст. Дарниця. ГТОО «Юго-западная железная дорога» Узловая больница № 1. ст. Дарница
Стаття присвячена досв/'ду використання енергетично'1 платформи «Force triad» ф1рми Valleylab, яка мае режим електричного лгування судин «LigaSure» другого покол/'ння, при виконаннi оперативних втручань на органах черевно)' порожнини. Запропонованi вар/'анти режим/'в використання в залежност1 в/'д даметру судин та супутньоï патологи'.
Ключов! слова: LigaSure , електричне л1гування судин, гемостаз, порожнинн операцп
Summary
Велика гальгасть методiв здшснення гемостазу, яга використовуються при операЦях на органах черевноТ порожнини, свщчить не ттьки про активний науковий пошук, але й про вщсутнють досконалих методик. Останшм часом створена велика гальгасть приладiв та рiзноманiтних пристроТв для полегшення виконання операцш пов'язаних з небезпекою великоТ крововтра-ти i на сам перед це електрохiрургiчнi блоки. Електро-хiрургiя займае вщповщне мюце в арсеналi хiрургiч-них пiдходiв до безкровного розачення тканин та отримання надшного гемостазу[2]. При операЦях, яга виконуються в важко доступних мюцях з обмеженим вiзуальним контролем, електричний дозований вплив одна з небагатьох технологш, яка може забезпечити бажаний результат[1,3]. До переваг електрохiрургiч-них апара^в можна вщнести абластич-нють,можпивють оперування в шфкованих тканинах. Разом з тим тага методики непозбавлен недолшв, яга полягають в складност ствставност дм з бажаним ефектом та небезпекою виникнення не санкцюнова-них електричних опшв у паЦен^в,утворення великоТ зони ушкодження оточуючих тканин. Окрiм всього ви-
Вступ
користання електрокоагулятора в дтянц проходжен-ня магютральних судин може викликати пошкодження останых[5]. При проведены рiзних за характером оперативних втручань з використанням сучасних елект-рохiрургiчни апара^в, параметри необхщш для розачення тканин визначаються хiрургом досить приблиз-но. Самi сучасн апарати обладнан зворотшм зв'язком не можуть виключити аномальних шляхiв ру-ху електричного струму в наслщок неоднорщност бюлопчноТ тканини. Серед електрохiрургiчних спосо-бiв впливу особливе положення займають генератор для електролiкування судин Vessel Sealing System (LigaSure) та високочастотний електричний генератор ЕК300М-1 «Патонмед» [4]. Генератори для електроль кування використовуються для коагуляцп судин або пасма тканин з розташованими в них судинами. Переваги такоТ технологиполягають в тому що при адекватному спрацьовуванн апарату в органiзмi не ли-шаеться стороннiхматерiалiв. При такому впливi практично не бувае явищ карбоызацп [6].До недолшв вщ-носять тривалiсть процесу зварювання. lнодi виникае необхiднiсть повторноТ дм на тканину в наслiдок захвату надто великоТ дтянки або недостатньо щiльно-
