Лабораторная работа № 11

БИОМЕХАНИКА ЗУБНЫХ ПРОТЕЗОВ

В данной работе методом фотоупругости на оптически активных моделях проводится сравнительное изучение распределения напряжений в системе протез - протезное ложе при использовании съемных протезов с фиксацией на аттачменах, опорно – удерживающих кламмерах и телескопических коронках.

Биомеханику дугового протеза при данной патологии исследовали многие авторы [12]. Изучение этой проблемы показало, что распределение напряжений между опорными элементами протезного ложа в ответ на нагрузку осуществляется неравномерно. Оно зависит от величины, направления и места приложения силы, состояния пародонта опорных зубов и слизистой оболочки беззубой части альвеолярного отростка.

Существенные отличия в основных характеристиках распределения напряжений в системы протез - протезное ложе, возникающие при применении разных методов моделирования, затрудняют возможности успешного планирования фиксации съемного протеза при конкретных клинических условиях.

Изучение распределения напряжений в системе протез-протезное ложе проводится для фрагментов нижней челюсти, изготовленных из фотооптической пластмассы Э-2. Они включают опорные зубы и альвеолярный отросток, толщиной 5 мм, высотой 50 мм (плоский вариант). Длина седла во всех сериях эксперимента была постоянной и равной отсутствующим молярам.

Дуговые протезы изготавлива.ncz с опорно-удерживающими кламмерами, внекоронковыми аттачменами и телескопическими коронками. Седловидная часть протеза нагружается посредством конуса в области первого и второго искусственных зубов через систему блоков прибора УП-7 усилием в 10 и 20 кг. Распределение напряжений (картину интерференционных полос "изохром") в исследуемых плоских моделях в зависимости от приложенных вертикальной и касательной нагрузок наблюдают в поле монохроматического источника света в приборе FMB-53.

Для изучения влияния касательных нагрузок на характер их распределения (картина "изоклин") в определенных точках используется метод " компенсаций Сенармона. Полученные данные фотооптического эксперимента обрабатываются с использованием разработанных программ (см. лабораторные работы №№ 3,4).

На рисунках 1 – 3 представлены картины изохром для моделей съемных протезов с фиксацией на аттачменах, опорно – удерживающих кламмерах и телескопических коронках соответственно.

Рис. 1. Картина полос для крепления типа аттачмен при наклонной, в сторону отростка, нагрузке.

Рис. 2. Картина полос для крепления типа опорно – удерживающего кламмера при вертикальной нагрузке.

Рис. 3. Картина полос для крепления типа телескопической коронки при вертикальной нагрузке.

Результаты расчетов показывают, что с увеличением жесткости соединения седла протеза с опорным зубом осевая сила, действующая на зуб, уменьшается по мере удаления точки приложения внешней силы от опорного зуба. Крепление "аттачмент", как и крепление "опорно-удерживающий кламмер", обеспечивает уменьшение реакции периодонта опорных зубов при перемещении точки приложения нагрузки от передней до задней трети седла. При этом для крепления "аттачмен" эти значения изменялись от 8, 87 до 7,97 кг/см² и от 8,54 кг/см² до 7,15 кг/см² - для креплений «опорно-удерживающий кламмер».

Момент сопротивления опорных зубов при вертикально направленной нагрузке и перемещаемой дистально, напротив, возрастал с увеличением жесткости креплений. При этом наибольшие значения отмечены от крепления "аттачмен" - 1,34 кг/см² при сосредоточении нагрузки в области передней трети седла и увеличение их до 4,90 кг/см² при перемещении нагрузки дистально. Наименьшие значения момента сопротивления опорных зубов отмечены от крепления "опорно-удерживащий кламмер".

С увеличением жесткости крепления возрастала и реакция альвеолярного отростка. Из исследуемых типов креплений наибольшую реакцию альвеолярного отростка вызывало крепление "опорно-удерживающий кламмер": 1,45 кг/см² – в области передней трети альвеолярного отростка и 2,85 кг/см² – в области задней его трети. Напротив, крепление "аттачмен" способствовало уменьшению реакции альвеолярного отростка при перемещении вертикально направленной нагрузки, и незначительному увеличению значений до 2,01 кг/см² в области задней его трети.

В отличие от критерия "суммарная приведенная нагрузка" опорного зуба и альвеолярного отростка, применяемого в раде исследований, удобно ввести критерий «максимальное напряжение в альвеолярном отростке», позволяющего сравнивать его со значениями общей реакции альвеолярного отростка с учетом коэффициента жесткости исследуемого типа крепления и момента сопротивления опорных зубов.

Так, крепление "опорно-удерживающий кламмер" при вертикально направленной и перемещаемой нагрузке обеспечивает появление концентраций напряжений в дистальном отделе альвеолярного отростка (5,07 кг/см²), что может вызвать "поднимание" медиального края протеза.

На рисунках №№ 4,5 приводятся картины полос для крепления типа аттачмен при действии нагрузок, касательных в направлении зубов.

Рис. 4.Картина полос для крепления типа аттачмен при наклонной, в сторону зубов, нагрузке.

Рис. 5. Картина полос для крепления типа аттачмен при наклонной, в сторону зубов, нагрузке.

Результаты исследования показывают, что для всех типов исследуемых креплений общей закономерностью при касательно направленной нагрузке явилось увеличение момента сопротивления опорных зубов, при этом наибольшие значения отмечены у крепления "аттачмен" – 6,12 кг/см . Существует обратная зависимость между увеличением жесткости крепления протезов и величиной максимального напряжения в альвеолярном отростке, при этом максимальные значения отмечены от крепления "опорно-удерживающий кламмер" – 5,07 кг/см².

Экспериментальное изучение реакции тканей протезного ложа объемных фотооптических моделей в ответ на касательно направленную нагрузку показывает, что с увеличением жесткости креплений протезов уменьшается концентрация напряжений в дистальных участках беззубого альвеолярного отростка, увеличивается реакция опорных зубов и момент сопротивления опорных зубов, уменьшается реакция альвеолярного отростка. Крепление "аттачмен", являясь наиболее стабильным видом крепления по отношению к изменяющейся по величине и направлению нагрузке, в данной ситуации освобождает альвеолярный отросток от избытка жевательного давления. Повышенная нагрузка на опорные зубы, несомненно, будет являться условием обязательного шинирования опор.