Балочная система крепления

Впервые балочная система крепления была применена Gilmor (1912) и Goslee (1913). Они предложили покрывать оставшиеся одиночные зубы золотыми коронками и припаи­вать между ними вдоль альвеолярного гребня круглую золо­тую проволоку (балку). На балку в виде арки изгибался "на­ездник" из золотой пластинки, который укреплялся в базис съемного протеза. Его диаметр был намного больше диаметра балки. В дальнейшем балочную систему фиксации связывают с именами U.Shroder (1929), С.Rumpel (1930), Dolder (1959) и др.

Балочная система фиксации состоит из несъемной и съем­ной частей. Несъемная часть представляет собой балку с круг­лым, прямоугольным или эллипсовидным сечением, соединя­ющуюся с металлическими коронками или надкорневыми кол­пачками, фиксированными на опорных зубах. В базисе съем­ного протеза располагается металлическая матрица, повторя­ющая форму балки, обеспечивающая фиксацию и стабилиза­цию протеза. Матрица имеет одну степень движений — верти­кальную. Такую балочную систему относят к первой группе. У систем второй группы механическое действие оказывается по принципу давящей кнопки, когда она путем преодоления эластичного сопротивления матрицы обеспечивает фиксацию протеза.

"Наездник" в покое не касается верхней части балки, а за­жимает ее краями. При давлении антагонистов края "наездни­ка" расходятся и опускаются до десны, чем могут вызвать ее травму. От постоянного давления эластичность "наездника" со временем падает, а надежность фиксации уменьшается. Балка отстоит от слизистой оболочки альвеолярного отростка на 1 мм.

Разрезанную вдоль трубку из упругого металла, охваты­вающую балку более чем на половину ее диаметра, предложил U.Schroder (1929). Эта конструкция способна долго сохранять упругие свойства и надежно фиксировать протез. Диаметр профиля балки зависит от величины дефекта зубного ряда и должен быть не менее 2 мм. Этот диаметр соотнесен с макси­мальной длиной дефекта зубного ряда при отсутствии четы­рех резцов и составляет не менее 25 мм. В этом случае балка не будет деформироваться под воздействием жевательного давления. При отсутствии боковых зубов (премоляров и моляров) требуется изготовление балки с поперечным сечением около 2,2 мм. Система служит классическим средством для иммобилизации оставшихся опорных зубов.

Прямоугольную балку и точно повторяющую ее форму металлическую матрицу, располагающуюся в базисе съемного протеза, предложил С.Rumpel (1930). Применение этой кон­струкции рекомендуется при таких дефектах зубных рядов, когда альвеолярный гребень между опорными зубами имеет прямолинейную форму или приближается к ней. Па основа­нии проведенных клинических наблюдений Е.П.Валова (1955) отметила, что балочная фиксация по Румпелю способствует сохранению недостаточно устойчивых опорных зубов.

Балочную систему фиксации по Румпелю у 50 пациентов в возрасте 63—80 лет успешно применил С.В.Жердев (1986). Балка прямоугольной формы имеет размер в вертикальном направлении, равный 1/2 высоты клинической коронки опор­ного зуба. С целью увеличения площади спайки на балке мо­делируется "лапка". В каркасе дугового протеза моделируется контрбалка, охватывающая балку с язычной стороны больше, чем с губной. Данная конструкция, по мнению автора, показа­на при больших дефектах зубных рядов с сохранением лишь отдельных зубов или их групп. Кроме того, необходимым ус­ловием ее применения является покрытие опорных зубов ис­кусственными коронками.

Недостатки балочной системы по Румпелю отмечались многими авторами. Так, А.И.Бетельман (1965) указывал на возможность применения этой системы только для разгрузки слизистой оболочки альвеолярного отростка при фиксации дуговых протезов. Он рекомендовал эту систему лишь при подвижности зубов, требующих шинирования.

Прямоугольную форму балки, которая в отличие от кон­струкции Румпеля прилегает к слизистой оболочке альвеоляр­ного отростка на всем его протяжении, предложил А.Gaerni (1961). Однако K.Kasiske (1981), критически оценивая эту конструкцию, считает, что прилегание к слизистой оболочке приводит к воспалению последней и появлению эрозий.

Для замещения дефекта зубного ряда в переднем отделе нижней челюсти Д.Н.Липшиц (1974) применял прямоуголь­ную балку в сочетании с цельнолитым базисом съемного про­теза, в котором крепления для фасеток опираются с помощью внутреннего паза на балку.

Прямоугольную алку с седлообразным основанием и вер­тикально выточенными пазами на оральной и язычной ее по­верхностях применяли R.Bernau (1985) и Тh.Binkley (1987).

При замещении дефектов зубного ряда на нижней челюс­ти 1-го класса 2-го подкласса по классификации Кеннеди Тh.Binkley (1987) рекомендует применять съемные протезы с цельнолитым базисом и балочной фиксацией по Румпелю в виде полукруглой формы балки, обращенной к десне. .

К.Fabienetal (1980) отметил преимущество скрытой балоч­ной системы из штифтовых колпачков для сохранившихся корней перед другими методами фиксации полных съемных протезов.

Балочная система фиксации, по мнению В.Ю.Курляндского (1969), целесообразна при необходимости создания парасагиттальной стабилизации опорных зубов и наличии вклю­ченных дефектов в боковых отделах зубных рядов.

Отмечая положительный эффект при шинировании оди­ночно стоящих зубов балочными конструкциями, Е.И.Гаврилов (1973) отметил и их недостатки. Они заключаются в том, что во время акта жевания основная нагрузка падает на слизи­стую оболочку альвеолярного отростка, а малая площадь спай­ки не может обеспечить достаточной прочности соединения опорными коронками.

Балочную систему фиксации съемных протезов усовер­шенствовал Е.Dolder (1959), который предложил балки с овальной формой поперечного сечения двух размеров: 1) вы­сотой 3 мм и шириной 2 мм и 2) микробалку высотой 2,3 мм и шириной 1,5 мм. Широкая сторона яйцевидной формы попе­речного сечения балки направлена в сторону жевательной по­верхности, а узкая — к альвеолярному гребню. Кроме того, он удлинил "наездник" Шредера и предложил отгибать три ушка для крепления матрицы в базисе съемного протеза. Толщина матрицы составляет 0,2 мм, верхняя ее часть точно повторяет форму балки и имеет возможность скольжения по отношению к ней. При вертикальной нагрузке средняя часть матрицы опус­кается на верхнюю часть балки, тогда как в положении покоя создается зазор за счет прокладки из металлической фольги, используемой при изготовлении протеза.

Балочная конструкция Дольдера — это по сути резидент­ный соединительный элемент с зазором в 0,3—0,5 мм. При бо­ковой нагрузке матрица может вращаться вокруг балки в пре­делах 10°. Движение протеза ограничивается упругими плеча­ми матрицы. Е.Dolder указывал также и на возможность изго­товления эллипсовидного профиля матрицы, аналогичного балке, называя его балочно-суставным креплением. Этот вид соединения особенно показан на нижней челюсти при двух сохранившихся клыках. Кроме того, он предложил крепление, напоминающее равнобедренную трапецию с широким основа­нием книзу. Матрица при этом повторяет форму балки, соеди­няющей надкорневые колпачки или коронки. Крепление на балке ослабевает примерно после тысячи снятий и наложения протеза. Однако его можно усилить за счет активации краев матрицы. Балочно-суставное крепление следует применять только с опорой на одной балке. При двух или трех балках тре­буется параллельность опорных зубов. По мнению автора, ба­лочное крепление способствует более быстрой адаптации к съемному протезу и восстановлению жевательной эффектив­ности.

Балочная система Дольдера оказалась более эффективной для применения в клинике, однако разного рода усовершенствования, предложенные применявшими ее авторами, привели к созданию нескольких модификаций. Так, Н.Preiskey (1973) предложил изгибать балку Дольдера вдоль гребня альвеолярного отростка в виде отдельных фрагментов, сохранив прямолинейность каждого из них. Матрицу же пришлось разрезать на несколько частей по количеству сегментов балки.

Дальнейшие поиски оптимальной системы балочного крепления привели к появлению нескольких оригинальных конструкторских решений. Примером этому может служить разработка Hader, в которой балка имеет классическую форм замочной скважины и изготавливается из пластмассы в виде стандартного изделия. В этой конструкции матрица готовится из эластичной пластмассы, а балка отливается по стандартным пластмассовым заготовкам.

Коннектор Кинга представляет собой защелкивающее устройство, состоящее из двух частей: первая имеет вид скалки, а вторая — круглой кнопки. Коннектор состоит из корпуса, кнопочного поршня, нейлоновой упругой прокладки и скрепляющего винта. Они могут быть впаяны или отлиты вместе с балкой или матрицей. Применение коннекторов увеличивает размеры балки в щечно-язычном направлении, делая базис протеза более громоздким и неудобным для пост новки искусственных зубов.

Оригинальную по форме балку, получившую название тангенциальной, описывает К.Kasiske (1981). При жевательных усилиях она может касаться своим закругленным краями слизистой оболочки беззубого альвеолярного отростка, частично разгружая опорные зубы. Изучая отдаленные результаты применения тангенциальных балок и опорно-удерживающих кламмеров через пять лет после протезирования P.Hahn с соавт. (1981) установили, что подвижность опорных зубов под опорно-удерживающими кламмерами увеличивается у 32,3 % больных, в то вре­мя как при использовании тангенциальной балки — только в 5,7%, т.е. почти в 5 раз меньше.

Балку булавовидного профиля с пластмассовой матрицей, повторяющей профиль балки, предложил J.Toth (1981). Автор относит к положительным качествам конструк­ции уменьшение трения матрицы в месте ее касания с балкой, что способствует значительному увеличению срока службы всего крепления.

Фирма Rhein (1983) разработала экстракоронковый со­единительный элемент ОТ-сар, состоящий из балки с шаро­образным выступом, обращенным в сторону матрицы, кото­рая представляет из себя нейлоновый колпачок, укрепленный в базисе съемного протеза. Преимущества этой кон­струкции заключаются в том, что она имеет небольшие разме­ры и достаточно проста в изготовлении.

Для выбора оптимальной формы балки С.Г.Сельчуков (1991) провел сравнительный анализ 5 основных видов про­филей, включая и разработанную им конструкцию: 1) круг­лую; 2) прямоугольную балку Румпеля; 3) квадратную; 4) яйцевидную Дольдера; 5) таврообразную (Сельчуков С.Г, 1991). Полученные результаты показали, что квадратный профиль балки имеет минимальный прогиб, а значит и обладает более высокой прочностью. Однако этот тип балки не может быть использован для крепления, поскольку матрица соответствующей формы не обладает фиксирующими свойствами. Наиболее оптимальную форму с этой точки зрения имеют яйцевидный и таврообразный типы профиля. Причем, как показали испытания, меньший прогиб имеют таврообразные профили (0,1862-0,3579 мм).

Как показали исследования, яйцевидная форма профиля балки Дольдера не обеспечивает надежной фиксации протеза в связи с тем, что матрица готовится методом штампования и, при пользовании протезом очень быстро теряет свои фиксирующие свойства, т.е. обладает низкой упругой деформацией. Заменить ее при ослаблении фиксирующих свойств практик чески невозможно и протез в связи с этим подлежит переделке. Особенно опасны для матрицы и балки боковые нагрузки, которые также способствуют появлению дополнительной упругой деформации деталей балочного крепления. Кроме того, соединение балки с опорными коронками оказалось недостаточно прочным из-за малой площади их соединения. Наличие зазора между балкой и матрицей со стороны альвеолярного отростка может вызывать ущемление слизистой оболочки и. приводить к появлению участков ее гиперпластических разрастаний.

Устранить указанные недостатки удалось путем примене­ния таврообразной балки с цилиндрическим кнопочным зам­ком на ее вершине (Сельчуков С.Г, 1991). Балка дополнительно снабжена опорными цилиндрическими площад­ками, проходящими вдоль основания тавра по всей ее длине. Ширина основания балки равна 3 диаметрам цилиндрическо­го кнопочного замка. Диаметр кнопочного замка и дополнительных цилиндрических площадок равен двум диаметрам я цилиндрической части замка. Балка изготавливается из сплава КХС, а матрица — из полимерного пластичного материала полипропилена (Сельчуков С.Г., 1991).

При планировании балочного крепления съемных проте­зов в первую очередь следует обращать внимание на величину дефектов зубных рядов. Эта система фиксации показана при обширных включенных дефектах, сформировавшихся после потери не менее 4—5 зубов. Она также может быть применена при обширных включенных дефектах боковых отделов зубных рядов или при сочетании небольших включенных дефектов переднего отдела с концевыми или включенными дефектами боковых отделов зубных рядов. Кроме того, съемные протезы с балочной фиксацией могут применяться при комбинирован­ных изъянах, когда имеет место сочетание концевых и вклю­ченных дефектов в боковых отделах зубных рядов.

Балочная система крепления показана при ортопедичес­ком лечении системных заболеваний пародонта, осложненных частичной потерей зубов. Если при обширных дефектах зуб­ных рядов и здоровом пародонте оставшихся зубов балочное крепление, в основном, выполняет функцию фиксирующего приспособления, то при заболеваниях пародонта его целесо­образнее использовать при небольших дефектах. Это позво­ляет шинировать опорные зубы за счет объединения их в еди­ный блок искусственными коронками и расположенной меж­ду ними балкой, а также за счет равномерного распределения жевательной нагрузки на протез и через него на опорные зубы и слизистую оболочку протезного ложа.

Балочная система крепления может применяться при на­личии одиночно стоящих двух зубов, которые могут быть рас­положены, как, например, клыки, симметрично на челюсти, т.е. справа и слева, или на одной половине челюсти, как, например, клыки и моляры с достаточным между ними расстоянием. Опыт показывает, что промежуток между опорными зубами для обеспечения оптимальной фиксации съемного протеза с балочным креплением должен примерно соответствовать ширине как минимум трех зубов. При отсутствии меньшего количества зубов необходимо применять дополнительно опорно-удерживающие кламмеры с фиксацией на более дистально расположенных зубах.

Особое внимание при планировании съемных протезов с балочным креплением следует уделять высоте клинических коронок опорных зубов. Только при достаточной их высоте можно обеспечить создание балочного крепления. Большая высота клинической коронки необходима для размещения на ее контактной поверхности балки, матрицы и искусственных зубов. При низких клинических коринках зуба детали балоч­ного крепления и искусственные зубы разместить практичес­ки невозможно. Лишь при незначительно уменьшенной высо­те коронок опорных зубов можно выйти из положения за счет увеличения высоты опорного зуба с помощью искусственной коронки или путем приближения места соединения балки с опорным зубом к десне.

Необходимым условием для конструирования балочного крепления являются достаточные межальвеолярные расстоя­ния. Имеются в виду прежде всего расстояние между беззубы­ми альвеолярными отростками верхней и нижней челюстей и расстояние между беззубым альвеолярным отростком одной челюсти и расположенными над ним жевательными поверх­ностями естественных или искусственных зубов-антагонистов.

Не меньшее значение для выбора балочного крепления имеет степень атрофии беззубого альвеолярного отростка. К наиболее благоприятным условиям мы относим вогнутую по­верхность гребня альвеолярного отростка, которая формиру­ется после удаления зубов. В этом случае удобно размещать детали балочного крепления и использовать имеющееся за счет атрофии или своеобразной формы альвеолярного отростка пространство.

Методика протезирования заключается в следующем. В первую очередь осуществляется подготовка опорных зубов под цельнолитые металлопластмассовые или металлокерамические коронки. С препарированных зубов необходимо снять двойные компрессионные оттиски с использованием силико­новых корригирующих материалов, а затем приготовить ком­бинированную рабочую модель из обычного и высокопрочно­го гипса. На гипсовые культи препарированных зубов сначала наносится последовательно два слоя лака, а третий слой — лишь с апроксимальных сторон, чтобы компенсировать линей­ную усадку сплава в процессе литья. Восковые модели искус­ственных коронок моделируются обычным способом. После этого на рабочей модели между восковыми репродукциями опорных искусственных коронок необходимо установить вос­ковую балку, изготовленную при помощи специального уст­ройства. Для этого в пуансон аппарата помещают базисный воск, оставляя 1/3 его емкости свободной, сверху вставляют поршень и слегка придавливают. Аппарат устанавливают в пневматический пресс и контролируют качество выхода вос­кового профиля через шайбу с отверстием для получения вос­ковых заготовок балок таврообразной формы, различных ти­поразмеров и отличающихся большой чистотой профиля. Шпателем отрезают восковую заготовку необходимой длины.

Отлитые из сплава нержавеющей стали балки повторяют контур отверстия с точностью до 0,01 мм. Металлический таврообразный профиль балки отличается большой прочностью, а наличие кнопочного замка на вершине балки улучшает фик­сацию матрицы.

Как уже было отмечено, проведенные эксперименты до­казали возможность использования полипропилена в качестве матрицы, которая имеет трапециевидную форму с прорезью по верхней и боковым поверхностям, так как пропилен, имея низкую адгезию, не входит в химическую связь с акрилатами, применяемыми для изготовления базиса съемных протезов.

Изготовление полипропиленовых матриц возможно дву­мя способами. Первый основан на применении экструзера (червячного пресса) - машины, обеспечивающей одновремен­но нагрев полимера за счет работы сил внутреннего трения и гомогенизацию вследствие больших деформаций сдвига, а так­же создающей гидростатическое давление, необходимое для продавливания материала через профилирующий инструмент. В качестве последнего используется специальный цилиндр длиной 50мм и диаметром 25мм, в котором искровой дугой выполняется отверстие, соответствующее профилю матрицы и имеющее увеличение радиуса в верхней внутренней его час­ти для создания в последующем зазора в 1 мм между балкой и матрицей. Гранулы полимера загружаются в бункер экструзера через загрузочное отверстие. За счет вращения "червяка" гранулы перемещаются вдоль канала и нагреваются до расплавления. Под действием гидростатического давления рас­плав продавливается через отверстие инструмента, выполнен­ного в виде необходимого профиля. Полимер при температу­ре выхода из формирующего инструмента не обладает формоустойчивостью и под действием сил поверхностного натяже­ния и гравитационного поля может потерять заданную форму. Для предотвращения этого нежелательного явления проводят охлаждение профиля в водяных или воздушных ваннах. Пос­ле прохождения водяной ванны профиль охлаждается ниже температуры теплостойкости и может сохранять приданную форму. Охлажденный профиль принимается тянущимся уст­ройством, представляющим из себя пару валков, вращаемых навстречу друг другу электроприводом с регулируемыми обо­ротами. В связи с тем, что полипропиленовая матрица, полу­ченная таким способом, может иметь достаточно большую усадку, существует и другой способ ее получения.

Этот способ основан на литьевом прессовании полипронилена, так как более 60% пластмасс, выпускаемых в мире, пе­рерабатываются именно этим способом. Для изготовления полипропиленовых матриц используется специальная пресс-форма, изготовленная с учетом усадки полипропилена, состав­ляющей от 1 до 3%. Пресс-форма состоит из двух разъемных металлических частей и вкладыша в виде таврообразной бал­ки. Для получения полипропиленовой матрицы две полумат­рицы соединяют друг с другом, вставляют вкладыш и устанав­ливают на плиту, накрывают верхней литниковой плитой с отверстием. Собранную пресс-форму фиксируют клиновой обоймой для предотвращения смещения матриц во время тех­нологического процесса. В камеру, которая состоит из цилин­дрического металлического стакана с нагревательным элемен­том в виде спирали, загружают гранулы полипропилена и на­гревают до температуры плавления полипропилена (160— 180°). Затем пресс-форму устанавливливают на стол пресса, а на нее — камеру с полипропиленом и приводят в движение гидравлику. Под действием давления поршня полипропилен через отверстие в верхней плите впрыскивают в пресс-форму. После охлаждения (2—3 мин) поршень возвращают в перво­начальное положение, снимают камеру и пресс-форму разби­рают на две половины, потом достают вкладыш и выдавлива­ют матрицу из гнезда. Матрица из полипропилена, изготов­ленная таким способом, отличается большой точностью.

Восковая балка устанавливается между опорными корон­ками таким образом, чтобы между основанием балки и альве­олярным отростком был создан просвет в 0,5—1,0 мм. Основа­ние балки позволяет учитывать степень атрофии альвеоляр­ного отростка, его конфигурацию. При вогнутой форме альве­олярного отростка поверхность балки, обращенную к гребню, целесообразно дополнительно моделировать воском в соответ­ствии с его формой. Это делает конструкцию балки более проч­ной и снижает вероятность развития патологических измене­ний подлежащей слизистой оболочки в виде ее воспалитель­ных изменений или гиперпластических разрастаний. Кроме того, особое внимание следует уделять созданию зазора меж­ду балкой и десневыми сосочками у опорных зубов, которые при его отсутствии могут ущемляться.

После моделирования всего каркаса — опорных коронок и балки — создается литниковая система. После отливки гото­вый металлический каркас припасовывается на модели при строгом соблюдении промежутка в 0,5— 1 мм между балкой и альвеолярным отростком. Для получения достаточной толщи­ны облицовочного слоя из пластмассы или керамики прове­ряются наружный и внутренний размеры опорных коронок металлического каркаса и расстояние между балкой и моделью. Затем каркас передается в клинику и проверяется в по­лости рта больного. При этом обращается внимание на бес­препятственное наложение опорных литых коронок, точность прилегания края коронок к шейкам опорных зубов и погруже­ния их в десневые бороздки, наличие промывного простран­ства между балкой и слизистой оболочкой беззубого альвео­лярного отростка. Кроме того, следует обращать особое вни­мание на расстояние между балкой и зубами-антагонистами, которое должно быть достаточным для размещения искусст­венных зубов. Расстояние между литыми коронками и зуба­ми-антагонистами в положении центральной окклюзии дол­жно соответствовать толщине облицовочного материала. Зат­рудненное наложение каркаса может находиться в прямой за­висимости от величины дефекта зубного ряда. При больших дефектах линейная усадка каркаса становится более выражен­ной, что требует более тщательной его припасовки.

После проверки каркаса в полости рта его подвергают пес­коструйной обработке и создают облицовочное покрытие на опорных коронках. После этого каркас вновь устанавливают на модели и припасовывают к балке полипропиленовую мат­рицу. В полости рта цельнолитую несъемную часть фиксиру­ют на опорных зубах цементом, устанавливают полипропиле­новую матрицу, проводят ее коррекцию с учетом окклюзионных взаимоотношений и снимают слепок эластичными оттискными материалами. В слепок устанавливают полипропиле­новую матрицу, а для предупреждения ее смещения при от­ливке модели закрепляют с помощью П-образных игл. Отли­вают модель из супергипса, на которую переходит полипро­пиленовая матрица. На рабочей модели готовят восковые шаб­лоны с прикусными валиками и передают в клинику для оп­ределения центрального соотношения челюстей. После этого модели загипсовывают в окклюдатор, моделируют восковой базис и расставляют искусственные зубы.

При изготовлении дугового протеза его каркас моделиру­ют из воска с учетом толщины и размеров полипропиленовой матрицы. Дугу моделируют так, чтобы ее край с креплением для базиса лежал на матрице. Таким образом, при планировании дугового протеза с балочным креплением следует особое внимание обращать на наличие достаточно большого межаль­веолярного расстояния, необходимого не только для постанов­ки искусственных зубов, но и для размещения балочного креп­ления с каркасом седловидной части. После проверки в поло­сти рта каркаса дугового протеза, точности постановки искус­ственных зубов приступают к окончательному изготовлению протеза. Модель гипсуют в кювете, а матрицу обмазывают тон­ким слоем гипса во избежание ее смещения во время формов­ки пластмассы. Пластмассовое тесто после выплавления вос­ка подвергают прессовке и последующей полимеризации. По­липропиленовая матрица в готовом протезе не касается самой верхней части балки на 1 мм. Это способствует улучшению ее удерживающих и амортизирующих качеств.